Penelitian terbaru menunjukkan bahwa vein emas tinggi kualitas mengandung cluster nanopartikel emas, hal ini penting karena menjelaskan bagaimana agregasi emas yang sangat kaya dapat terbentuk di retakan bawah bumi. Laboratorium telah lama menemukan bahwa tidak mungkin untuk melarutkan cukup emas dalam fluida hidrotermal untuk mengkristalkan menjadi vein emas tebal dan tinggi kualitas. Fluida hidrotermal adalah cairan yang dipanaskan oleh magma di kulit bumi, yang membawa stews kompleks mineral dan gas.

Penelitian baru ini, yang diterbitkan pada tanggal 18 Mei dalam jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences, menunjukkan bahwa vein emas tidak datang dari larutan emas sama sekali. Sebaliknya, mereka mungkin adalah akumulasi dari fluida kolloidal yang disebut, di mana partikel-partikel emas tidak melarutkan, tapiinstead suspended.

"Kita adalah orang-orang pertama yang mendapatkan gambar untuk membuktikan bahwa, ya, nanopartikel-pertikel ini, colloids, ada," kata pemimpin penelitian Duncan McLeish, seorang kandidat doktor di bidang sains bumi di Universitas McGill di Montreal. "Kita tidak pernah melihat ini sebelumnya."

Emas yang menggembirkan

Emas dapat ditumpuk dalam berbagai cara, tapi vein emas adalah impian penggali: aliran padat mineral yang tinggi kualitas, siap untuk dipetik. Vein emas terbentuk di retakan batuan, tapi formasi mereka telah selalu membingungkan penjelasan. Konsentrasi emas dalam vein emas adalah terlalu tinggi untuk dijelaskan oleh kristalisasi emas dari larutan fluida hidrotermal. Fluida ini dapat menampung hanya 10-30 bagian per miliar emas. Dengan konsentrasi tersebut, akan membutuhkan waktu yang tidak realistis untuk mengumpulkan vein emas bercahaya.

"Masalah ini telah lama menjadi masalah bagi geolog ekonomi," kata McLeish. "Jika Anda tidak dapat menjelaskan bagaimana vein emas terbentuk, maka Anda terbatasi dalam bagaimana Anda dapat menemukan, menggali, dll."

Panas dan berita

McLeish dan timnya menggunakan mikroskopi elektron transmisi (TEM) untuk menjawab pertanyaan. TEM menggunakan sinar elektron tunggal yang dilatihkan pada spesimen untuk membentuk gambar; dapat mendeteksi detail hingga beberapa nanometer. Peneliti mempelajari spesimen emas dari tambang Brucejack di Brits Columbia Utara, tempat vein emas rata-rata memiliki diameter sebesar cangkir minum: sekitar 4 inci (10 cm).

Nanopartikel bergantungan

Gambar TEM menunjukkan bola-bola kecil emas hanya 1-5 nanometer panjang, seringkali bergantungan dalam cluster-cluster yang lebih besar 30-150 nanometer diameter. Untuk referensi, nanometer adalah satuan triliunan meter, yang sangat kecil: Satu nanometer kurang dari setengah diameter heliks DNA, dan 100 nanometer adalah sekitar diameter virus SARS-CoV-2.

Penemuan-penemuan ini membuktikan, untuk pertama kalinya, bahwa agregasi-agregasi seperti itu terjadi dalam sistem geologi yang memuat emas, bukan hanya di laboratorium. Penelitian juga memberikan bukti bahwa nanopartikel-partikel emas kecil bergantungan atau flocculate, kata McLeish.

Inilah perubahan aturan bagaimana vein emas terbentuk, kata McLeish. Tidak ada lagi perlu khawatir tentang berapa banyak emas yang dapat larut dalam fluida. Sebaliknya, pertanyaan adalah bagaimana partikel-partikel emas suspended di dalam kolloidal, yang adalah cairan dengan partikel-partikel yang seukuran.

Tugas berikut

Penelitian baru ini tidak menjawab pertanyaan tentang bagaimana partikel-partikel emas suspended di dalam kolloidal. Namun, tim peneliti memiliki beberapa teori dan hipotesis untuk diuji.

"Kita masih memiliki banyak pekerjaan untuk dilakukan," kata McLeish. "Tapi kita sangat yakin bahwa nanopartikel emas berperan penting dalam terbentuknya vein emas tinggi kualitas."

Kesimpulan

Penelitian baru ini menunjukkan bahwa nanopartikel emas berperan penting dalam terbentuknya vein emas tinggi kualitas. Hasil penelitian ini dapat membantu meningkatkan penggalian emas dan memahami bagaimana proses terbentuknya vein emas. Namun, masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan untuk memahami lebih lanjut tentang nanopartikel emas dan bagaimana mereka berperan dalam terbentuknya vein emas tinggi kualitas.