La actividad sísmica (es decir, los terremotos) puede finalmente ayudar a resolver el misterio detrás de la existencia de grandes pepitas de oro encontradas debajo de la superficie de la Tierra, según un nuevo estudio publicado en Nature Geosciences.
La mayoría de las pepitas provienen de vetas de cuarzo formadas en sistemas de orogénicos que se encuentran en todo el mundo. Estos sistemas han tenido una importancia económica significativa a lo largo de la historia de la humanidad y representan hasta el 75 % de todo el oro extraído hasta la fecha.
Sin embargo, hasta el día de hoy, el mecanismo detrás de la formación de estas pepitas de oro sigue siendo un enigma para la comunidad científica.
Los fluidos hidrotermales responsables de transportar el oro a través de la corteza terrestre suelen contener concentraciones muy bajas del metal (~1 ppm), mientras que la concentración local de oro en el cuarzo puede superar el 50%, produciendo ocasionalmente pepitas que pesan cientos de kilogramos; esto presenta una paradoja sin resolver desde hace mucho tiempo para los científicos.
Según el geólogo Dr. Chris Voisey de la Universidad de Monash, autor principal del estudio, la explicación estándar es que cuando los fluidos calientes ricos en agua se enfrían o sufren cambios químicos, el oro se separa y queda atrapado en las vetas de cuarzo.
«Si bien esta teoría es ampliamente aceptada, no explica completamente la formación de grandes pepitas de oro, especialmente considerando que la concentración de oro en estos fluidos es extremadamente baja», dijo.
En cambio, el Dr. Voisey y sus colegas querían probar una nueva teoría: la naturaleza cíclica de los terremotos puede desempeñar un papel en la acumulación de oro dentro de las vetas de cuarzo orogénico. Esto es posible mediante un mecanismo llamado piezoelectricidad: la capacidad de ciertos materiales sólidos como los cristales de cuarzo de generar una carga eléctrica cuando se someten a tensión, como durante un terremoto.
Para probar esta hipótesis, el Dr. Voisey y su equipo simularon condiciones de terremoto en un laboratorio y descubrieron que la tensión sobre el cuarzo puede generar suficiente voltaje para depositar electroquímicamente oro en su superficie.
El cuarzo es el único mineral común en la Tierra que forma cristales que carecen de un centro de simetría. Es la naturaleza no centrosimétrica del cuarzo, cuando se distorsiona bajo tensión, lo que produce un potencial eléctrico a través del cristal que es directamente proporcional a la fuerza mecánica aplicada, explica el estudio.
“Los resultados fueron sorprendentes”, dijo en un comunicado el coautor, el profesor Andy Tomkins, también de la Universidad de Monash.
“El cuarzo estresado no solo depositó oro electroquímicamente sobre su superficie, sino que también formó y acumuló nanopartículas de oro. Sorprendentemente, el oro tenía una tendencia a depositarse sobre los granos de oro existentes en lugar de formar otros nuevos”, agregó.
Como señala el estudio, el oro es un conductor mientras que el cuarzo es un aislante, y una vez que parte del oro se deposita, se convierte en un punto focal para un mayor crecimiento, “recubriendo” efectivamente los granos de oro con más oro.
“Nuestro descubrimiento proporciona una explicación plausible para la formación de grandes pepitas de oro en vetas de cuarzo”, dijo el Dr. Voisey, quien compara el cuarzo con una batería natural y el oro con el electrodo que se acumula lentamente con cada terremoto.
Esta nueva comprensión de la formación de pepitas de oro, dicen los autores, no sólo arroja luz sobre un misterio geológico de larga data sino que también resalta la interrelación entre los procesos físicos y químicos de la Tierra.
