Por décadas, os cientistas ficaram intrigados com a formação de raros depósitos de ouro hiper-enriquecido em lugares como Ballarat, na Austrália, Serra Palada no Brasil, e Red Lake em Ontário. Embora esses depósitos normalmente se formem ao longo de dezenas a centenas de milhares de anos, esses depósitos de "grau ultra-alto" podem se formar em anos, mês, ou mesmo dias. Então, como eles se formam tão rapidamente?

Estudando exemplos desses depósitos da mina Brucejack, no noroeste da Colúmbia Britânica, McGill Professor Anthony Williams-Jones do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias e Ph.D. o estudante Duncan McLeish descobriu que esses depósitos de ouro se parecem muito com o leite azedo. Quando o leite azeda, as partículas de gordura da manteiga se aglomeram para formar uma geleia.

Perguntas e Respostas com Anthony Williams-Jones e Duncan McLeish

O que você decidiu descobrir?

Os cientistas sabem há muito tempo que os depósitos de ouro se formam quando a água quente flui pelas rochas, dissolvendo pequenas quantidades de ouro e concentrando-o em rachaduras na crosta terrestre em níveis invisíveis a olho nu. Em casos raros, as rachaduras se transformam em veios de ouro maciço com centímetros de espessura. Mas como os fluidos com concentrações tão baixas de ouro produzem raros depósitos de ouro de grau ultra-alto?

O que você descobriu?

Nossas descobertas resolvem o paradoxo da formação de ouro de "grau ultra-alto" ou "bonança", que frustrou os cientistas por mais de um século. O paradoxo dos depósitos de ouro fantásticos é que simplesmente não há tempo suficiente para que se formem, eles não deveriam existir, mas eles fazem!

Como a concentração de ouro na água quente é muito baixa, volumes muito grandes de fluido precisam fluir através das rachaduras na crosta terrestre para depositar concentrações lavráveis ​​de ouro. Este processo exigiria milhões de anos para preencher uma fenda de um único centímetro de largura com ouro, considerando que essas rachaduras normalmente selam em dias, meses, ou anos.

Usando um poderoso microscópio eletrônico para observar partículas em fatias finas de rocha, descobrimos que os depósitos de ouro da bonança se formam a partir de um fluido muito parecido com o leite. O leite consiste em pequenas partículas de gordura que ficam suspensas na água porque se repelem, como as extremidades negativas de dois ímãs. Quando o leite azeda, a carga superficial se quebra, e as partículas se aglomeram para formar uma geleia. É o mesmo com os colóides de ouro, que consistem em nanopartículas carregadas de ouro que se repelem, mas quando a carga cai, eles "floculam" para formar uma geleia. Essa gelatina fica presa nas rachaduras das rochas para formar os veios de ouro de altíssima qualidade. Os colóides de ouro são distintamente vermelhos e podem ser feitos em laboratório, enquanto as soluções de ouro dissolvido são incolores.

Por que os resultados são importantes?

Produzimos as primeiras evidências da formação e floculação de ouro coloidal na natureza e as primeiras imagens de pequenos veios de partículas coloidais de ouro e seus agregados floculados em escala nanométrica. Essas imagens documentam o processo pelo qual as rachaduras são preenchidas com ouro e, ampliado através da integração de milhões dessas pequenas veias, revelar como as veias bonanza são formadas.

Como essa descoberta afetará a indústria de mineração?

Nossos resultados são importantes para a indústria de exploração mineral e mineração no Canadá e em todo o mundo. Agora que finalmente entendemos como os depósitos de bonança se formam, as empresas de exploração mineral poderão usar os resultados de nosso trabalho para explorar melhor os depósitos de bonança, bem como os depósitos de ouro. Estudos genéticos dos distritos metalogênicos mais férteis do Canadá - como o que acabamos de concluir em Brucejack - são necessários para melhorar nossa compreensão de como os depósitos minerais de classe mundial se formam, e, assim, desenvolver estratégias mais eficazes para sua exploração.

O que vem a seguir para esta pesquisa?

Suspeitamos que os processos coloidais que operaram em Brucejack e outros sistemas de ouro de bonança também podem ter operado para formar depósitos de ouro mais típicos. O desafio será encontrar material adequado para testar essa hipótese. Em Brucejack, o próximo passo será entender melhor as razões pelas quais a formação e floculação coloidal ocorreram na escala observada e reconstruir o ambiente geológico desses processos. Também preparamos coloides de ouro em laboratório na tentativa de simular o que descobrimos em Brucejack.