Egy kráterben a tudósok szeme láttára nő az arany

Ilyenek például Dél-Afrika, Brazília, Oroszország nagy aranylelőhelyei. Újabban azonban Pápua Új-Guinea Lihir nevezetű szigetén egy vulkán kráterében a kutatók „szeme láttára” keletkezik az értékes nemesfém.

Aranyat lelni igen nehéz; ha könnyű volna, nem lenne olyan értékes. Többnyire elszórtan találni a földkéregben, olyan parányi szemcsék formájában, hogy nem is látszanak szabad szemmel. E szemcsék egy része úgy jön létre, hogy nagy mélységben a nagy nyomás alatt álló kőzetolvadékból aranyban (és más nemesfémekben) gazdag fluidum válik ki telérek formájában, vagy pedig az ilyen aranytartalmú kőzetek lepusztulása során a folyóvizek homokpadjain rakódik le. Képződésének egy másik módja, hogy a magma fűtötte, igen mélyről induló meleg vizes forrásokból válik ki. Becslés szerint a világ jelenleg ismert aranykészletének egyötöde származik az utóbbi módon, így a Lihir szigetén található is. Akárhogy képződik is, a folyamat mindenképpen nagyon lassú. A 90-es években Edwin McKee, az amerikai geológiai szolgálat kutatója radiometrikus kormeghatározást végzett az Andok aranylelőhelyein, és azt kapta, hogy legalább egymillió, de inkább több évig tartott az ottani arany képződése.

Kell egy aranyforrás

Ahhoz, hogy arany jöjjön létre, kell lennie valamilyen „aranyforrásnak”, szállító közegnek, illetve csapdának. Ahogy a magmatömeg elkezd lehűlni, és a mélyben kikristályosodni, kiválik belőle egy vízalapú fluidum, mely a felszín felé emelkedik. Régóta ismert, hogy ez a fluidum igen gazdag oldott ásványokban, köztük aranyban, szulfátokban, úgyhogy az is világossá vált, hogy ez lehet a szállító közeg. De mi a csapda? Mielőtt erre kitérnénk, meg kell állapítani, hogy igazából a szállító közeggel sincs minden rendben. Az aktív meleg vizes forrásoknál végzett mérések szerint az arany forrásai nem tartalmaznak elég oldott aranyat; a koncentráció olyan alacsony, hogy millió évekig tart egy-egy jelentősebb aranylerakódás képződése, sokkal több, mint amennyi ideig az olvadék ott van a felszín alatt.

A hiányzó láncszem

1985-ben Kevin Brown új-zélandi geofizikus nagy felfedezést tett. Az a gőz, ami a wairakei geotermikus erőmű turbináit meghajtotta, úgy keletkezett, hogy nagy mélységből származó, túlhevített és nagy nyomású víz a turbinák fémlapátjain levő apró lyukakon haladt át. Valamennyi víz elpárolgása után egy kemény, zöldes lerakódás maradt vissza az egyik lemez kis lyukai körül. Amikor a kutató az anyagot kielemezte, meglepően sok aranyat talált benne. Rájött, hogy a víz, amit mások a melegforrásoknál elemeztek, már elveszítette aranytartalmának jó részét. Ahogy a víz és a kénes illó anyagok gőzzé és gázzá váltak a felszín közelében, a folyadékban korábban oldott állapotban lévő fémeket, köztük aranyat is hátrahagytak. Ha a gondolatmenete igaz, akkor megvan a hiányzó láncszem. A szállító közeg a folyadék, a csapda a nyomás csökkenése, mely elpárologtatta a ként, megváltoztatva ezzel az oldat tulajdonságait, és így a maradék vízből kiválhatott az arany.

Évi 24 kiló plusz

Ez egyben azt is jelenti, hogy a korábban véltnél sokkal gyorsabban is keletkezhet arany. Elképzelésének bizonyításához olyan hidrotermális vidéket kellett találnia, mely még mindig aktív, és aranylelőhely van a közelében. Ilyen a Lihir-sziget, ahol mintegy 1000 tonna aranytartalmú összlet, az ún. Ladolam lerakódás található. Brown azokat a fúrásokat használta mintavételéhez, melyeket a bányászat során mélyítettek a lerakódás alá, biztonsági okból, hogy csökkentsék a mélyben rekedt gőz hőmérsékletét és nyomását. Amikor a kinyert vízmintákat elemezték, kiderült, hogy azok kb. ezerszer akkora koncentrációban tartalmaznak aranyat, mint bármely más ismert hidrotermális rendszer. Kiszámolták, hogy évente mintegy 24 kg arannyal gyarapodik az összlet, mely a teljes aranykészletét mintegy 55 ezer év alatt gyűjtötte össze. Ez meg hogyan lehetséges?

Christoph Heinrich svájci kutató úgy véli, egy kataklizmaszerű esemény során történt. Ismert, hogy a Lihir vulkánnak kb. 400 ezer éve hatalmas kitörése volt, és tömegének mintegy negyede a tengerbe suvadt. Ez lehetővé tette, hogy az aranyban gazdag folyékony anyag nagyon gyorsan a felszínre kerüljön, és koncentrált üledék formájában kicsapódjon. Ez Heinrich szerint alig 50 évvel a kitörés után már megtörténhetett. Hasonló eset, persze, nem mindennapos. Az események felgyorsítása azonban emberi segédlettel is megtörténhet. Brown és munkatársai felismerésük nyomán speciális szerkezetekkel és módszerekkel megpróbálták megcsapolni az egyik új-zélandi hidrotermális rendszert, ám a befektetés sokszorosa volt a haszonnak. A természetet, mármint a Lihirt sosem fogják tudni leutánozni, ám a technológia fejlesztésével – különösen, ha az arany ára emelkedik – idővel gazdaságossá válhat bizonyos hidrotermális rendszerek „megfejése”. (A Népszabadság nyomán)