Redação do Site Inovação Tecnológica - 03/09/2024
Metalogênese do ouro
Eventos como o Ciclo do Ouro no Brasil, a Corrida de Ouro nos EUA ou os inúmeros outros casos de surtos de garimpo e mineração em busca do metal precioso registrados em todos os tempos e ao redor de todo o planeta, em sua larga maioria, foram ocasionados pela descoberta de pepitas de ouro em formações rochosas à base de quartzo - muito diferente das minas de ouro exploradas por grandes empresas hoje, onde normalmente o ouro é coletado usando cianeto.
Mas nunca ficou claro qual é a metalogênese das grandes pepitas de ouro que são a marca registrada desses afloramentos: Como é que se formam essas pepitas se o ouro normalmente vem dissolvido ou se apresenta em concentrações extremamente baixas nas rochas?
Christopher Voisey e colegas da Universidade Monash, na Austrália, acreditam ter finalmente encontrado a resposta: O ouro que forma as pepitas nas ocorrências de quartzo é aglomerado pela eletricidade gerada por grandes terremotos.
Pela nova teoria, os terremotos geram um campo elétrico que atrai ouro dissolvido em fluidos, que são forçados a subir do subsolo.
"A explicação padrão [da geologia] é que o ouro precipita de fluidos quentes e ricos em água à medida que fluem por rachaduras na crosta terrestre," contextualiza o professor Voisey. "À medida que esses fluidos esfriam ou sofrem mudanças químicas, o ouro se separa e fica preso em veios de quartzo.
"Embora essa teoria seja amplamente aceita, ela não explica completamente a formação de grandes pepitas de ouro, especialmente considerando que a concentração de ouro nesses fluidos é extremamente baixa," completou o pesquisador.
Eletricidade natural minerando ouro
Os pesquisadores decidiram testar então um novo conceito, baseado no fenômeno da piezoeletricidade, uma propriedade característica do quartzo, o mineral que normalmente hospeda esses depósitos de ouro - o quartzo é uma forma cristalina do óxido de silício (SiO2).
Os cristais de quarto são piezoelétricos, o que significa que eles geram uma carga elétrica quando são submetidos a um estresse mecânico, e vice-versa - aplique-lhes uma carga elétrica e eles darão um tranco. É por causa desse fenômeno que o quartzo está presente nos relógios, nos isqueiros e em inúmeros outros dispositivos de acendimento automático, onde uma pequena força mecânica cria uma voltagem significativa.
E se o estresse gerado pelos terremotos pudesse fazer algo semelhante no interior da Terra, forçando os cristais de quartzo a produzir "disparos" de eletricidade, que então atrai o ouro e força seus átomos a se acumularem?
Para testar essa hipótese, os pesquisadores idealizaram um experimento para replicar as condições que o quartzo pode experimentar durante um terremoto: Eles submergiram cristais de quartzo em um fluido com ouro dissolvido e aplicaram estresse usando um motor para simular o tremor de um terremoto. Após o experimento, as amostras de quartzo foram examinadas sob o microscópio para ver se algum ouro havia sido depositado.
"Os resultados foram impressionantes," disse o professor Andy Tomkins, coautor do estudo. "O quartzo estressado não apenas depositou ouro eletroquimicamente em sua superfície, mas também formou e acumulou nanopartículas de ouro. Notavelmente, o ouro tinha uma tendência a se depositar em grãos de ouro existentes, em vez de formar novos grãos."
Como se formam as pepitas de ouro?
O acúmulo de ouro em partículas que se tornam cada vez maiores ocorre porque o ouro é um bom condutor elétrico, enquanto o quartzo é isolante. Uma vez que algum ouro é depositado, ele se torna um ponto focal para crescimento posterior dos cristais, efetivamente "revestindo" os grãos de ouro com mais ouro.
Como o quartzo é repetidamente estressado por terremotos, ele gera tensões piezoelétricas que podem reduzir o ouro dissolvido no fluido circundante, causando sua deposição. A longo prazo, pepitas de ouro cada vez maiores vão se formando - além disso, o ouro quando fica muito fino, quase 2D, comporta-se como um líquido.
"Em essência, o quartzo age como uma bateria natural, com ouro como eletrodo, acumulando lentamente mais ouro a cada evento sísmico," sugere Voisey.
Esta nova compreensão da formação de pepitas de ouro não apenas lança luz sobre um antigo mistério geológico, como também destaca a inter-relação entre os processos químicos e físicos da Terra.