Una pepita d'oro - WikiCommons

I cristalli di quarzo producono elettricità quando vengono deformati da sollecitazioni meccaniche, il che potrebbe spiegare come enormi pezzi d'oro possano formarsi nelle rocce, suggerendo che i terremoti potrebbero causare la formazione di pepite d'oro nel quarzo attraverso la generazione di un campo elettrico che attrae l'oro disciolto nel fluido emerso dalle profondità del sottosuolo. Questa ricerca per certi aspetti potrebbe aprire anche spunti interessanti nella costruzione di modelli predittivi per i terremoti o per l'individuazione di aree sismiche. Ovvero trovare per esempio una correlazione diretta tra la presenza di oro ed eventi sismici passati per capire appunto se l'area interessata è ancora soggetta ad eventuali sollecitazioni.

Uno studio guidato da Chris Voisey, della Monash University di Melbourne, pubblicato su "Nature Geoscience" afferma che enormi pepite d'oro sono spesso associate al quarzo, un minerale onnipresente ma chimicamente inerte. Le pepite d'oro più grandi del mondo possono raggiungere infatti un peso di quasi 100 chilogrammi, ma finora nessuno è riuscito a spiegare come si siano formati questi preziosi grumi di metallo. "Il mistero è stato come si possa formare una pepita d'oro di grandi dimensioni in un unico punto, senza un'ovvia trappola chimica o fisica", ha detto Voisey, che assieme ai suoi colleghi hanno ora scoperto un possibile meccanismo. Quando il quarzo è sottoposto a pressione, produce una tensione che attrae l'oro disciolto in acqua. "Il segreto è nella struttura del quarzo", ha spiegato Voisey. Il quarzo è l'unico minerale abbondante i cui cristalli non hanno un centro di simmetria. Ciò significa che, quando questi cristalli vengono distorti o sottoposti a pressione dall'attivita' sismica, la loro configurazione elettromagnetica interna viene alterata e producono elettricità.

L'elettricità generata in risposta alle sollecitazioni meccaniche è nota come piezoelettricità. I fluidi idrotermali contenenti oro provenienti dalla crosta media e inferiore della Terra, da 15 a 20 chilometri sotto la superficie, vengono spinti verso l'alto attraverso le fessure durante l'attività sismica. Tuttavia, l'oro è così diluito che occorrerebbe l'equivalente di cinque piscine olimpioniche di questo fluido idrotermale per produrre 10 chilogrammi d'oro. Voisey e i suoi colleghi hanno ipotizzato che l'oro si concentri in pepite all'interno delle vene grazie alla piezoelettricità del quarzo durante i terremoti. Per verificare questa idea, la squadra di ricerca ha condotto esperimenti con cristalli di quarzo posti in una soluzione contenente oro e sottoposti a pressioni moderate da un attuatore. I campioni di quarzo non sottoposti a pressione non attiravano l'oro, ma quelli sottoposti a forza generavano una tensione e attiravano il metallo. Alcuni dei campioni sono stati rivestiti di iridio, che accentua la risposta piezoelettrica del quarzo, simulando artificialmente una maggiore attivita' sismica. In questi campioni sono cresciuti pezzi d'oro più grandi, fino a 6.000 nanometri, rispetto ai 200-300 nanometri del quarzo non rivestito. "Una volta che l'oro ha iniziato a depositarsi sul quarzo, ne ha attirato rapidamente altri", ha spiegato Voisey. "Poiché l'oro è un conduttore, l'oro in soluzione si deposita preferenzialmente sull'oro preesistente", ha proseguito Voisey. "Diventa come un parafulmine che attira altro oro", ha concluso Voisey.