Durante décadas, los científicos han estado desconcertados por la formación de depósitos de oro hiper-enriquecidos raros en lugares como Ballarat en Australia. Serra Palada en Brasil, y Red Lake en Ontario. Si bien estos depósitos suelen formarse durante decenas a cientos de miles de años, estos depósitos de "grado ultra alto" pueden formarse en años, mes, o incluso días. Entonces, ¿cómo se forman tan rápido?

Estudiando ejemplos de estos depósitos de la mina Brucejack en el noroeste de Columbia Británica, El profesor de McGill Anthony Williams-Jones del Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias y Ph.D. El estudiante Duncan McLeish ha descubierto que estos depósitos de oro se forman de forma muy parecida a la leche agria. Cuando la leche se agria, las partículas de grasa de mantequilla se agrupan para formar una jalea.

Preguntas y respuestas con Anthony Williams-Jones y Duncan McLeish

¿Qué te propusiste averiguar?

Los científicos saben desde hace mucho tiempo que los depósitos de oro se forman cuando el agua caliente fluye a través de las rocas, disolviendo pequeñas cantidades de oro y concentrándolo en las grietas de la corteza terrestre a niveles invisibles a simple vista. En casos raros, las grietas se transforman en vetas de oro macizo de centímetros de espesor. Pero, ¿cómo los fluidos con concentraciones tan bajas de oro producen depósitos de oro de grado ultra alto raros?

¿Qué descubriste?

Nuestros hallazgos resuelven la paradoja de la formación de oro de "grado ultra alto" o "bonanza", lo que ha frustrado a los científicos durante más de un siglo. La paradoja de los depósitos de oro de bonanza es que simplemente no hay tiempo suficiente para que se formen, no deberían existir, pero lo hacen!

Como la concentración de oro en agua caliente es muy baja, Es necesario que grandes volúmenes de fluido fluyan a través de las grietas de la corteza terrestre para depositar concentraciones extraíbles de oro. Este proceso requeriría millones de años para llenar una grieta de un solo centímetro de ancho con oro, mientras que estas grietas normalmente se sellan en días, meses, o años.

Usando un poderoso microscopio electrónico para observar partículas en finas rodajas de roca, Descubrimos que los depósitos de oro de bonanza se forman a partir de un líquido muy parecido a la leche. La leche se compone de pequeñas partículas de grasa butírica que se suspenden en agua porque se repelen entre sí, como los extremos negativos de dos imanes. Cuando la leche se agria, la carga superficial se descompone, y las partículas se agrupan para formar una jalea. Lo mismo ocurre con los coloides de oro, que consisten en nanopartículas de oro cargadas que se repelen entre sí, pero cuando la carga se rompe, ellos "floculan" para formar una jalea. Esta gelatina queda atrapada en las grietas de las rocas para formar las vetas de oro de grado ultra alto. Los coloides de oro son distintivamente rojos y se pueden fabricar en el laboratorio. mientras que las soluciones de oro disuelto son incoloras.

¿Por qué son importantes los resultados?

Producimos la primera evidencia de formación y floculación de coloide de oro en la naturaleza y las primeras imágenes de pequeñas vetas de partículas de coloide de oro y sus agregados floculados a nanoescala. Estas imágenes documentan el proceso mediante el cual las grietas se llenan de oro y, ampliado a través de la integración de millones de estas pequeñas venas, revelan cómo se forman las venas de bonanza.

¿Cómo afectará este descubrimiento a la industria minera?

Nuestros resultados son importantes para la industria minera y de exploración de minerales en Canadá y en todo el mundo. Ahora que finalmente entendemos cómo se forman los depósitos de bonanza, Las empresas de exploración minera podrán utilizar los resultados de nuestro trabajo para explorar mejor los depósitos de bonanza y los depósitos de oro. Se requieren estudios genéticos de los distritos metalogénicos más fértiles de Canadá, como el que acabamos de completar en Brucejack, para mejorar nuestra comprensión de cómo se forman los depósitos minerales de clase mundial. y así desarrollar estrategias más efectivas para su exploración.

¿Qué sigue para esta investigación?

Sospechamos que los procesos coloidales que operaron en Brucejack y otros sistemas de oro de bonanza también pueden haber operado para formar depósitos de oro más típicos. El desafío será encontrar material adecuado para probar esta hipótesis. En Brucejack, el siguiente paso será comprender mejor las razones por las que se produjo la formación de coloides y la floculación en la escala observada y reconstruir el entorno geológico de estos procesos. También hemos estado preparando coloides de oro en el laboratorio en un intento de simular lo que descubrimos en Brucejack.