25 мая
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.
19 октября
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

19 октября
Мария Осетрова

Ученые из MIT выяснили, что наш мозг не оптимизирован для того, чтобы искать самый короткий маршрут. Вместо этого он выбирает путь, который точнее всего указывает на конечное направление.

Позавчера, 11:03
Александр Березин

Новая работа в авторитетном научном журнале показала, что за восемь месяцев титр антител от мРНК-вакцин падает в десятки раз, а от векторной — на том же аденовирусе, что «Спутник-лайт» — почти не уменьшается вовсе. На сегодня ясно, что снижение уровня антител — главная причина падения защиты от Pfizer с 90% до 47% за полгода. Значит ли это, что страны, поставившие на аденовирусно-векторные вакцины, сделали лучший выбор? И за счет чего они могли опередить такую вроде бы революционную вакцинную платформу, как мРНК? Наконец: действительно ли «Спутник» может повысить риск заражения ВИЧ, как это утверждают медицинские власти ЮАР?

18 октября
Елена Синицкая

На днях израильский ныряльщик обнаружил на дне Средиземного моря у Хоф-ха-Кармель древние предметы, среди которых оказался меч удивительной сохранности. По мнению специалистов Израильского управления древностей, железный меч с клинком около одного метра и 30-сантиметровой рукоятью принадлежал крестоносцу и датируется XII веком.

19 октября
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

15 октября
Илья Ведмеденко

Компания General Dynamics Land Systems представила макет наземного робота TRX, который выступит носителем беспилотников-камикадзе. Помимо них, он получил квадрокоптер.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

[miniorange_social_login]

Комментарии

3 Комментария

10.06.2021
-
0
+
Золото тяжёлое и вода его может перемещать, т.е. смывать только сверху вниз.
-
0
+
Жила в породе может формироваться по точно такому же механическому процессу, как и на банальном лотке промывщика, безо всякого усложнения коллоидными особенностями.
    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?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: