Racun mengumpulkan emas

R tsel memecahkan munculnya deposit emas terbesar kedua di dunia

Deposit emas terbesar kedua di dunia menyembunyikan logam mulia di pirit. Bagaimana sampai di sana, para peneliti kini telah tercerahkan. © C. Kusebauch / GFZ
membacakan

Arsenik adalah kuncinya: para peneliti telah menemukan bagaimana deposit emas terbesar kedua di dunia terbentuk - deposit Carlin di AS. Di dalamnya, logam mulia bersembunyi di kristal pirit. Sekarang percobaan membuktikan: Pelopor dari pengayaan emas ini dalam "emas kucing" adalah arsenik logam berat. Semakin tinggi konsentrasi arsenik dalam batuan, semakin banyak emas terikat pada pirit, seperti yang dilaporkan para ilmuwan dalam jurnal Science Advances.

Unsur emas sebenarnya sangat langka di planet kita, karena sebagian besar logam mulia ini tenggelam di bagian awal bumi ke bagian dalam. Karena itu, rata-rata konsentrasinya di kerak bumi hanya 2, 5 bagian per miliar (ppb). Namun demikian, ada simpanan di mana emas telah terakumulasi - simpanan emas. Mereka terbentuk oleh pengendapan emas dari cairan hidrotermal dengan bantuan katalis tertentu atau bahkan mikroba.

Degradasi emas pirit bantalan di deposit Carlin di Nevada. © USGS

Emas "tak terlihat"

Namun, Riddle, adalah simpanan emas terbesar kedua di dunia, jenis simpanan Carlin di negara bagian Nevada, AS. Karena dalam emas ini tidak hadir sebagai nugget atau bijih emas, tetapi dalam arti "tidak terlihat" distributed halus didistribusikan dalam mineral pirit. Iron sulfide (FeS2) ini juga dikenal sebagai "emas kucing" karena kilau seperti emasnya. Namun, dalam kasus endapan tipe Carlin, pirit sebenarnya mengandung emas. Emas dari deposito ini menyumbang sebanyak lima persen dari emas dunia dan 75 persen dari AS.

Masalahnya, bagaimanapun, adalah bahwa emas ini hanya dapat dideteksi dengan analisis kimia, sehingga sulit untuk mendeteksi deposit emas baru dari jenis ini. Masih belum jelas apakah dan bagaimana mengenali pirit yang mengandung emas dan bagaimana hal itu muncul. Meskipun ahli geologi tahu bahwa endapan ini juga tunduk pada pemisahan emas dari cairan panas, itu diperdebatkan faktor mana yang memainkan peran menentukan.

Bangunan penyimpanan dibangun kembali di laboratorium

Justru teka-teki inilah yang dipecahkan Christof Kusebauch dari Pusat Riset Geo Jerman di Potsdam dan timnya. Dalam studi mereka, mereka mensimulasikan kondisi untuk pembentukan pirit dalam percobaan: mereka membiarkan larutan asam sulfat panas melewati karbonat kaya zat besi. Dengan reaksi kimia besi dengan sulfur, kristal pirit terbentuk. pameran

Poin kunci, bagaimanapun, adalah bahwa para peneliti menggunakan berbagai konsentrasi emas dan arsenik pada suhu yang lebih tinggi daripada yang ditemukan di alam. Kecurigaan mereka: Karena pirit dari endapan tipe Carlin sering mengandung lebih dari satu persen berat arsenik, logam berat ini mungkin penting untuk ikatan emas dengan kristal mineral.

Arsenik sebagai pelopor

Dan memang, percobaan menunjukkan bahwa ikatan emas lebih baik ke pirit di hadapan arsenik. "Emas dari cairan terpisah dalam pirit yang baru terbentuk dan semakin banyak arsenik, semakin sering emas berikatan dengan pirit, " para peneliti melaporkan. Simulasi model mengungkapkan bahwa keberadaan arsenik mengubah distribusi muatan dan struktur permukaan pirit sehingga lebih mudah bagi emas untuk menempel.

Dengan demikian, arsenik logam berat beracun merupakan prekursor bagi kemunculan Pyritlagerst tten yang kaya emas. "Temuan kami menjelaskan mengapa pirit dalam endapan tipe Carlin dapat secara efektif menyerap emas dari cairan hidrotermal dan membentuk endapan raksasa, " kata Kusebauch dan timnya.

Sekarang jelas bahwa kehadiran arsenik dalam endapan jenis Carlin bukan kebetulan, tetapi fitur yang menentukan. Di masa depan, logam berat bisa berfungsi sebagai penanda keberadaan emas dalam pirit. Karena emas itu sendiri jauh lebih sulit dideteksi daripada arsenik karena konsentrasinya yang jauh lebih rendah. (Science Advance, 2019; doi: 10.1126 / sciadv.aav5891)

Sumber: AAAS, Pusat Penelitian GFZ Jerman untuk Geosains

- Nadja Podbregar