Ο ορυκτός πυρίτης έχει ιστορικά παρανομαστεί ηλίθιοι έφυγαν Λόγω της παραπλανητικής ομοιότητάς του με το πολύτιμο μέταλλο. Ο όρος χρησιμοποιήθηκε συχνά κατά τη διάρκεια του χρυσού στην Καλιφόρνια στη δεκαετία του 1840, επειδή οι άπειροι υποψήφιοι θα απαιτούσαν χρυσά ευρήματα, αλλά στην πραγματικότητα θα ήταν πυρίτης, αποτελούμενο από άχρηστο δισουλφίδιο σιδήρου (FeS₂).
Κατά ειρωνικό τρόπο, οι κρύσταλλοι πυρίτη μπορούν να περιέχουν μικρές ποσότητες πραγματικού χρυσού, αν και είναι δύσκολο να εξαχθεί. Ο χρυσός που κρύβεται μέσα στον πυρίτη μερικές φορές αναφέρεται ως «αόρατος χρυσός», επειδή δεν μπορεί να παρατηρηθεί χρησιμοποιώντας τυπικά μικροσκόπια, αλλά απαιτεί εξελιγμένα επιστημονικά όργανα.
Δεν ήταν μέχρι τη δεκαετία του ’80 όταν Οι ερευνητές ανακαλύπτουν Ο χρυσός στον πυρίτη μπορεί να έρθει σε διάφορες μορφές – είτε με τη μορφή σωματιδίων χρυσού, είτε με τη μορφή κράματος, στο οποίο ο πυρίτης και ο χρυσός αναμιγνύονται καλά.
Στη νέα μας έρευνα, Δημοσιεύτηκε στη γεωλογίαΟι συνάδελφοί μου και εγώ ανακαλύψαμε έναν τρίτο, προηγουμένως μη αναγνωρισμένο τρόπο με τον οποίο ο χρυσός μπορεί να κρύβεται μέσα στον πυρίτη. Όταν οι κρύσταλλοι πυρίτη σχηματίζονται υπό ακραία θερμοκρασία ή πίεση, μπορούν να αναπτύξουν μικρά ελαττώματα στην κρυσταλλική τους δομή που μπορούν να «στολιστούν» με άτομα χρυσού.
Ποια είναι αυτά τα “κρυσταλλικά ελαττώματα”;
Τα άτομα μέσα στον κρύσταλλο είναι διατεταγμένα σε ένα ξεχωριστό σχέδιο που ονομάζεται ατομικό πλέγμα. Αλλά όταν ένας ορυκτός κρύσταλλος όπως ο πυρίτης μεγαλώνει μέσα σε ένα βράχο, αυτό το πλέγμα μπορεί να προκαλέσει ατέλειες. Όπως πολλά ορυκτά, ο πυρίτης είναι σκληρός και σκληρός στην επιφάνεια της Γης, αλλά μπορεί να γίνει πιο πτητικός και επεκτατικός όταν σχηματιστεί βαθιά στη Γη, όπου σχηματίζονται επίσης αποθέματα χρυσού.
Όταν οι κρύσταλλοι επεκτείνονται ή εκτρέπονται, οι δεσμοί μεταξύ γειτονικών ατόμων σπάζουν και αναδιαμορφώνουν, σχηματίζοντας δισεκατομμύρια μικροσκοπικά ελαττώματα που ονομάζονται «εξάρθρωση», το καθένα περίπου 100.000 φορές μικρότερο από το πλάτος μιας ανθρώπινης τρίχας ή 100 φορές μικρότερο από ένα σωματίδιο του ιού.
Η χημεία αυτών των ακαθαρσιών στην ατομική κλίμακα είναι γνωστό ότι είναι δύσκολο να μελετηθεί επειδή είναι τόσο μικρή, επομένως τυχόν ακαθαρσίες υπάρχουν σε πολύ ίχνη. Η ανίχνευση απαιτεί ένα εξειδικευμένο εργαλείο που ονομάζεται ανιχνευτής ατόμων.
Ο ανιχνευτής ατόμων μπορεί να αναλύσει υλικά με πολύ υψηλή ακρίβεια, αλλά το κύριο πλεονέκτημά του έναντι άλλων μεθόδων είναι ότι μας επιτρέπει να χτίσουμε έναν τρισδιάστατο χάρτη που να δείχνει τις ακριβείς θέσεις των ακαθαρσιών μέσα στον κρύσταλλο – κάτι που δεν ήταν δυνατό πριν.
Η έρευνά μας αποκαλύπτει ότι οι διαταραχές στους κρυστάλλους πυρίτη μπορούν να «διακοσμούνται» με άτομα χρυσού. Αυτό είναι ιδιαίτερα κοινό όταν οι κρύσταλλοι έχουν συστραφεί κατά τη διάρκεια της ιστορίας τους. Εδώ, ο χρυσός μπορεί να υπάρχει σε συγκεντρώσεις αρκετές φορές υψηλότερες από τον υπόλοιπο κρύσταλλο.
Ο συγγραφέας παρουσιάζει
πιθανό ορυχείο χρυσού
Γιατί κάποιος πρέπει να νοιάζεται για κάτι τόσο μικρό; Λοιπόν, δίνει ενδιαφέρουσες πληροφορίες για το πώς σχηματίζονται τα αποθέματα ορυκτών, το οποίο είναι επίσης πιθανό όφελος για τη βιομηχανία εξόρυξης χρυσού.
Προηγουμένως, υπήρχε υποψία ότι ο χρυσός στους ασυνήθιστα πλούσιους κρυστάλλους πυρίτη ήταν στην πραγματικότητα κατασκευασμένος από σωματίδια χρυσού που σχηματίστηκαν κατά τη διάρκεια μιας διαδικασίας πολλαπλών σταδίων, υποδηλώνοντας ότι ο πυρίτης και ο χρυσός κρυσταλλώθηκαν σε διαφορετικούς χρόνους και στη συνέχεια συνενώθηκαν. Αλλά το εύρημα μας ότι ο χρυσός μπορεί να διακοσμήσει αυτά τα ελαττώματα κρυστάλλου υποδηλώνει ότι ακόμη και κρύσταλλοι πυρίτη με σχετικά υψηλή περιεκτικότητα σε χρυσό μπορούν να σχηματιστούν σε μία μόνο διαδικασία.
Διαβάστε περισσότερα:
Εύρηκα! Η ακτινογραφία μπορεί να βρει κρυφό χρυσό
Η ανακάλυψή μας μπορεί επίσης να βοηθήσει τους ανθρακωρύχους να εξαγάγουν χρυσό από τον πυρίτη πιο αποτελεσματικά, γεγονός που θα μπορούσε να μειώσει τις εκπομπές υπερθέρμανσης του πλανήτη. Για την εξαγωγή χρυσού, το μέταλλο συνήθως οξειδώνεται σε μεγάλους αντιδραστήρες, οι οποίοι χρησιμοποιούν μεγάλες ποσότητες ενέργειας.
Οι τοποθεσίες εξάρθρωσης εντός των κρυστάλλων παρέχουν πιθανώς βελτιωμένη μερική διήθηση ή έναν στόχο για βακτήρια να επιτεθούν και να σπάσουν τον κρύσταλλο, απελευθερώνοντας τον χρυσό σε μια διαδικασία γνωστή ως «βιο-διήθηση», μειώνοντας έτσι την κατανάλωση ενέργειας που απαιτείται για την εξαγωγή. Αυτή η ιδέα δεν έχει δοκιμαστεί ακόμα, αλλά σίγουρα αξίζει να διερευνηθεί.
Εάν συμβάλλει στο άνοιγμα του δρόμου για πιο βιώσιμες μεθόδους εξόρυξης χρυσού, ίσως ο ανόητος χρυσός δεν είναι τόσο ανόητος.
Ο Πυρίτης μπορεί να εξακολουθήσει να ανταποκρίνεται στην ιστορική του φήμη για το «ανόητο χρυσό» έως ότου αναπτυχθούν καλύτερες και πιο περιβαλλοντικά βιώσιμες τεχνολογίες επεξεργασίας μεταλλεύματος.
Διαβάστε περισσότερα:
Πώς η χρυσή ορμή βοήθησε να γίνει ο σύγχρονος κόσμος