Zlato je prisutno u ljudskoj povijesti kao simbol bogatstva i pokretačka snaga razvoja mnogih civilizacija. U tom kontekstu, pitanje kako zlato dolazi na površinu Zemlje postalo je polazište brojnih istraživanja koja nisu dala jedinstven odgovor. Ključ rješenja leži u geološkim procesima koji se odvijaju na velikoj dubini, u Zemljinom plaštu.
Razumijevanje načina na koji zlato dospijeva u koru ne samo da rješava znanstvenu misteriju, već i poboljšava metode za otkrivanje naslaga zlata. Istraživači su analizirali pojave koje se događaju na dubini od 50 do 80 kilometara pod zemljom, u regijama gdje dinamika između oceanskih i kontinentalnih ploča transformira kemijski sastav podzemlja.
Kako zlato dolazi na površinu iz središta Zemlje?
Da bismo bolje razumjeli ovu temu, treba napomenuti da većina zlata nije odmah dostupna na površini. Zarobljeno je u stijenama u plaštu, sloju između kore i jezgre. Tamo ostaje izolirano jer se metali sami po sebi ne kreću ili ne otapaju lako.
Takozvane zone subdukcije su mjesta gdje dolazi do oslobađanja. U tim područjima, oceansko dno se spušta ispod kontinentalnih masa, noseći sa sobom vodu i kemijske spojeve koji su se nakupljali tijekom milijuna godina.
Kada ove ploče dosegnu dubinu od 48 do 80 kilometara, tlak i toplina stvaraju vruće, slane tekućine koje mogu promijeniti sastav okolnog okoliša.
Te tekućine hrane vulkane oko Tihog oceana i, pod pravim uvjetima, također prenose značajne koncentracije zlata. Tim sa Sveučilišta Michigan uspio je modelirati ovaj proces, čiji su rezultati objavljeni u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences.
Uloga sumpora u transportu zlata
Zlato ne migrira samo. Mora se kombinirati s drugim elementom koji ga čini topljivim i prenosivim. Nedavna istraživanja ukazuju na sumpor kao ključnog saveznika. Interakcijom s tekućinama koje oslobađa ploča koja tone, plašt postaje oksidirajući.
U ovom oksidirajućem okruženju, sumpor poprima neobične oblike i omogućuje stvaranje novog kemijskog kompleksa: zlatnog trisulfida. U ovoj strukturi (već proučenoj), jedan atom metala vezan je za tri atoma sumpora, što omogućuje zlatu da se otopi u tekućinama i s njima uzdigne u gornje slojeve.
Termodinamički modeli koje je razvio istraživački tim pokazuju da je ovo najlogičnije objašnjenje za postojanje izuzetno bogatih naslaga zlata u subdukcijskim zonama. Bez ovog kompleksa, metal bi ostao nepokretan, zaključan u mineralima plašta.
Važnost vode u transportu zlata
Studija ističe jedan važan faktor: vodu. Ona nije sporedni element, već nužna komponenta za kretanje zlata na površinu. Vodene otopine omogućuju učinkovitije kretanje kompleksa zlata i sumpora.
Znanstvenici objašnjavaju da kada u sustavu ima dovoljno vode, količine zlata koje se mogu transportirati su mnogo veće. U usporedbi, postižu se razine grama zlata po kubnom metru tekućine, što je tisuće puta veće od koncentracija pronađenih u stijenama plašta.
To objašnjava zašto ne sve subdukcijske zone formiraju naslage zlata. Prisutnost vode, u kombinaciji s određenim uvjetima tlaka i temperature, čini razliku između procesa koji zarobljava zlato i procesa koji ga oslobađa u Zemljinu koru.
Kako zlato dospijeva u iskopana nalazišta?
Kada se svi sastojci (voda, sumpor i prikladno oksidirajuće okruženje) spoje, zlato se diže i postaje dio magme. Ova magma, krećući se prema površini, hladi se i taloži metal u pukotinama i žilama u stijenama.
Rezultat su koncentracije koje tijekom milijuna godina proizvode naslage dovoljno bogate za iskopavanje.
To objašnjava raspodjelu naslaga oko takozvanog Pacifičkog vatrenog prstena, od Novog Zelanda do Čilea, preko Japana, Filipina, Aljaske i zapadne obale Sjedinjenih Država i Kanade.
Kao što je Adam Simon, glavni istraživač, primijetio, „isti procesi koji uzrokuju vulkanske erupcije proizvode naslage zlata u tim okruženjima.“
Ovo otkriće nije ograničeno na teorijsku domenu. Predstavlja praktičan alat za ciljano istraživanje novih nalazišta. Studija tako pruža šire razumijevanje geoloških procesa i uspostavlja vezu između dinamike ploča, vulkanizma i formiranja strateških mineralnih resursa.
