Altın, tarihsel olarak hem ekonomik hem de estetik açıdan büyük bir değer taşımaktadır. Ancak bu değerinin ardında yatan birçok ilginç neden mevcut. Bunlardan biri, altının çok az reaktif olmasıdır. Altından yapılmış bir nesne, parlaklığını uzun süre korur bu da onu cazip kılar. Altın, diğer birçok madde ile reaksiyona girmediği gibi çok az çözünür, bu da saf hale getirilmesini zorlu hale getirir. Bu nedenlerle, elde edilen altınların çoğu, bazıları yüzlerce kilogramı bulan büyük parçalar halinde doğal bulunduğu yerlerden çıkartılmaktadır. Ancak, altının bu kadar büyük parçalarda nasıl oluştuğu sorusu akıllarda bir soru işareti bırakıyor.
Yeni Bir Hipotez
Avustralyalı araştırmacıların yayımladığı yeni bir hipotez, bu soruya dikkat çekici bir yanıt sunuyor. Araştırmacılar, deprem sonrası oluşan piezoelektrik etkisinin, kuvars kristalleri üzerine altın birikmesine neden olduğunu öne sürüyor. Bu hipotez, yaklaşık olarak insanlığın elde ettiği altının %75'inin bulunduğu orojenik altın yataklarına dayanıyor. Orografi, dağları oluşturan tektonik süreçleri ifade eder ve orojenik altın yatakları, iki farklı kayacın birbirine sürtündüğü zeminlerde oluşur. Bu alanlar genellikle sıcak hidrotermal sıvılarla doludur ve bu sıcaklık, altının çözünürlüğünü arttırır.
Orojeni sürecinin dikkat çekici bir yanı, bu yatakların genellikle kuvars mineraliyle ilişkilendirilmiş olmasıdır. Kuvars, sıkça bulunan ve pizoelektrik özellikler taşıyan tek mineraldir yani, üzerine baskı uygulandığında elektrik yükü üretir. Bu durum, hipotezin temelini oluşturuyor. "Kuvars, simetrik bir merkezden yoksun kristaller oluşturan tek yaygın mineraldir. Stres altındaki asimetrik kristaller, elektriksel potansiyel üreten iç elektrik yapılandırmasında dengesizlik oluşturur." açıklaması, piezoelektrik etkinin nasıl çalıştığını oldukça iyi özetliyor.
Kuvars bir yalıtkan olduğundan, bu elektrik potansiyeli kendi başına kolayca dağılmaz ancak temas ettiği diğer malzemelere, yani sıvılara elektron transferi ile yok edilebilir. Bu durum, yakın ortamdaki sıvılarda redoks (indirgeme/oksidasyon) tepkimelerini tetikleyebilir ve çözeltideki çözünmüş iyonları nötralize edebilir. Küçük bir metal birikintisi kuvars yüzeyine oluştuğunda, bu birikinti, çevresindeki sıvılarla elektron alışverişini kolaylaştırarak daha fazla metal birikmesini teşvik eder.
Araştırma Bulguları
Avustralyalı araştırmacılar, bu hipotezi test etmek için çeşitli deneyler gerçekleştirdi. Altın, ya altın klorür iyonları içeren bir çözelti ya da altın nanopartiküllerinin süspansiyonu şeklinde kullanıldı. Kuvars kristalleri, saf kuvars ya da altın zengini bir bölgeden elde edilen ve zaten bazı altın birikintileri içeren örneklerdi. Kristaller, küçük depremlerin ürettiği frekansta strese maruz bırakıldı. Deneyin sonucu oldukça dikkat çekiciydi saf kuvars kristalleri üzerinde küçük altın birikintileri oluştu. Doğal olarak oluşmuş kuvars örneklerinde ise, mevcut altın metalinin bulunduğu yerlerde ek birikinti oluşumu gözlemlendi.
Araştırmacılar, doğal depositlerdeki kuvarsın çoğunun düzensiz olduğunu yani çok sayıda küçük kristalin rastgele yönlendirilmiş olduğunu vurguluyor. Düzensiz malzemelerdeki piezoelektrik etki, bu kristallerin komşuları tarafından genellikle dengelendiğinden, altın daha çok tek kristallerin üzerinde birikmektedir. Bu bulgu, aynı zamanda altının büyük parçalar halinde neden bulunduğunu da açıklamaktadır.
Bu hipotez, karmaşık geolojik süreçlerin birleşimini ve bilimsel anlayışı gözler önüne seriyor. Ancak, aktif fay hatlarında bu sürecin gerçekleşip gerçekleşmediğini kesin olarak doğrulamak oldukça zor. Önümüzdeki adımlar, bu süreçle ilgili daha uzun süreli bilgiler elde etmek ve doğal alanlarda bulunan altın yataklarıyla fiziksel karşılaştırmalar yapmak olacaktır.
Bu yeni hipotez, altının doğadaki gizemini bir nebze daha çözmeye yardımcı oluyor. Araştırmaların devam etmesi, altın yataklarının oluşumunu anlamamıza yardımcı olacağı gibi, doğanın karmaşık süreçlerini de anlamamıza katkıda bulunacaktır.
Kaynak Nature Geoscience, 2024. DOI 10.1038/s41561 024 01514 1