Сквашивание молока помогло объяснить аномальное появление золотоносных жил — Naked Science
8 минут
Василий Парфенов
3

Сквашивание молока помогло объяснить аномальное появление золотоносных жил

2.7

Несмотря на небольшую концентрацию в земной коре, золото нередко образует богатые месторождения — жилы. Процессы, в результате которых это происходит, долгое время оставались для геологов тайной. Однако разгадка пришла откуда ждали меньше всего: образцом послужили кисломолочные продукты, получающиеся в результате флокуляции (во время сквашивания) коллоидной системы (молока).

Сквашивание молока помогло объяснить аномальное появление золотоносных жил
Макрофотография золотой жилы в породе из рудника Brucejack / ©McLeish et al., PNAS, 2021, https://doi.org/10.1073/pnas.2100689118

Гипотезу флокуляции коллоидной системы из наночастиц золота в богатые драгоценным металлом минералы проверили на практике канадские ученые. Они нашли образцы пород из рудника Brucejack, полностью соответствующие модели. Статью с описанием исследования специалисты из Университета Макгилла и компании Pretium Resources опубликовали в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

С точки зрения физики и химии молоко — это взвесь микроскопических капель жира в водном растворе, то есть эмульгированный коллоид. При нормальных условиях кислотность (уровень pH, водородный показатель) этого биологического продукта близка к нейтральной. Структура молока сохраняется за счет того, что отрицательно заряженные шарики жира постоянно отталкиваются друг от друга. Это в меру устойчивое взаимодействие позволяет коллоидной системе сохранять вкус, вид и запах, при этом не расслаиваясь.

Однако, если в молоко добавить бактерии, превращающие в процессе своего метаболизма лактозу в молочную кислоту, уровень pH начнет резко падать. Коллоидная система потеряет стабильность: поверхностный заряд с микрокапель жира будет стекать, а сами они станут слипаться вместе. Так происходит сквашивание молока и превращение его, в зависимости от подготовки и вида бактерий, в простоквашу, творог, ряженку или прочие полезные продукты. Этот процесс называется коагуляция, а точнее — флокуляция, ее подвид с образованием рыхлых промежуточных структур.

Сквашивание молока помогло объяснить аномальное появление золотоносных жил
Сравнение золотой жилы электрума в калците с кварцем (слева, макрофотография) с микроскопической «веной», в которой частицы благородного металла сформировали «тромб» (справа, изображение получено просвечивающим электронным микроскопом) / ©McLeish et al., PNAS, 2021, https://doi.org/10.1073/pnas.2100689118

Довольно давно геологи, физики и химики предположили, что золотые месторождения могут формироваться похожим образом. Грунтовые воды вымывают из земной коры содержащиеся там микрочастицы золота. По мере растворения в жидкости все большего количества попутных веществ ее кислотность возрастает. Когда она достигает определенного предела, соединения благородного металла перестают вести себя согласно «правилам» коллоидов — с поверхности их микрочастиц стекает заряд, и они слипаются.

Проблема была только в том, что такой механизм на практике ни разу не наблюдался. Согласно расчетам, вода с содержанием золота всего в несколько частей на миллион должна успеть сформировать жилы массой в килограммы за считаные дни. Поднимая таким образом концентрацию драгоценного металла в породе со средних по земной коре четырех миллиграммов на тонну (консервативная оценка) до 41,6 грамма на тонну (в десять с половиной тысяч раз). Альтернативные гипотезы предлагали вариант оседания золота из растворов хлоридов или бисульфидов, но у этой версии свои недостатки.

Достижение канадских ученых — обнаружение долгожданных «промежуточных» этапов формирования жилы. Они нашли фрагменты кальцита, испещренные микроскопическими каналами, в которых осел электрум (минерал, представляющий собой природный сплав золота и серебра). Характер «тромбов» в этих «венах» диаметром порядка 50 нанометров практически однозначно говорил о том, что они слиплись из более мелких частиц в процессе флокуляции.

Ну а полноразмерные золотоносные жилы, соответственно, формируются, когда поток богатой благородным металлом воды проходит через такую породу. Она заполняет микротрещины и растворяет окружающие минералы. Когда кислотность возрастает, коллоидная система разрушается и частицы золота быстро закупоривают все венки. Через непродолжительный промежуток времени небольшие каналы рядом почти объединяются и становятся богатым самородком или жилой. Аналогичный механизм может происходить и в сравнительно больших каналах в породах.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 13:46
58 минут
Николай Цыгикало

Грохот уходящих в космос ракет, гигантские столбы огня, колоссальная сила, превосходящая силу тяжести. Форсажный рев боевых самолетов. Самое громкое и мощное силовое устройство человека. Все это — канал особой формы и особых свойств, радикально изменивший человечество. В чем его суть и как происходит трудное рождение сверхзвука — читайте в нашем материале.

Позавчера, 19:57
9 минут
Василий Парфенов

Российские эпидемиологи считают, что в столице могла появиться своя разновидность вируса SARS-CoV-2. Кроме того, по мнению специалистов Центра имени Гамалеи, сейчас важным является индийский штамм коронавируса. По отношению к нему активность сывороток у вакцинированных и переболевших Covid-19 снижена в 2-3 раза.

Позавчера, 17:52
3 минуты
Мария Азарова

56-летний дайвер из штата Массачусетс пережил уникальный опыт: он охотился на омаров и оказался проглоченным горбатым китом.

Позавчера, 13:46
58 минут
Николай Цыгикало

Грохот уходящих в космос ракет, гигантские столбы огня, колоссальная сила, превосходящая силу тяжести. Форсажный рев боевых самолетов. Самое громкое и мощное силовое устройство человека. Все это — канал особой формы и особых свойств, радикально изменивший человечество. В чем его суть и как происходит трудное рождение сверхзвука — читайте в нашем материале.

Позавчера, 19:57
9 минут
Василий Парфенов

Российские эпидемиологи считают, что в столице могла появиться своя разновидность вируса SARS-CoV-2. Кроме того, по мнению специалистов Центра имени Гамалеи, сейчас важным является индийский штамм коронавируса. По отношению к нему активность сывороток у вакцинированных и переболевших Covid-19 снижена в 2-3 раза.

Позавчера, 17:52
3 минуты
Мария Азарова

56-летний дайвер из штата Массачусетс пережил уникальный опыт: он охотился на омаров и оказался проглоченным горбатым китом.

24 мая
23 минуты
Ольга Иванова

«Сексуальную революцию совершили задние сиденья автомобилей», – заявил в свое время американский общественный деятель Джерри Рубин. И ошибся. Раскрепощение нравов происходило задолго до появления машин, причем много раз. Оно напоминает движение маятника. Как и почему вершились «секшал революшнс» и стоим ли мы на пороге нового витка сексуальности или же нас ждет ужесточение морали? Об этом – в нашем материале.

9 июня
4 минуты
Ольга Иванова

Международная команда исследователей изучила геологию и условия существования самого большого моря в истории планеты — Паратетиса.

27 мая
51 минута
Александр Березин

Хотя в прессе много пишут об исключительно редких «побочках» от вакцин, практика показывает, что бояться надо совсем другого. Самым страшным врагом привитого остается... коронавирус. Даже после вакцин Pfizer или Moderna от него иногда умирают — и подобных случаев уже сотни. Разумеется, среди непривитых таких на порядки больше, но погибшим и членам их семей от этого не легче. Еще хуже то, что две из трех российских вакцин, похоже, защищают от ковида намного слабее Pfizer и Moderna. Это довольно странно с учетом того, что третий российский препарат в этом плане не уступает западным аналогам. Почему российские власти финансируют миллионные тиражи слабой вакцины, имея в распоряжении вполне полноценную?

[miniorange_social_login]

Комментарии

3 Комментария

3 дня назад
-
0
+
Золото тяжёлое и вода его может перемещать, т.е. смывать только сверху вниз.
3 недели назад
-
0
+
Жила в породе может формироваться по точно такому же механическому процессу, как и на банальном лотке промывщика, безо всякого усложнения коллоидными особенностями.
    3 недели назад
    -
    0
    +
    Безусловно. Но здесь вопрос исследования был — из-за какого процесса жилы формируются так быстро. И здесь простое просеивание/оседание микрочастиц уже не работает. Тем более, что во многих растворах (зависит от кислотности) они друг от друга отталкиваются (формируют коллоиды).
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: