Si el elemento oro fue creado en estrellas moribundas, ¿cómo terminó agrupado en venas, en nuestro planeta?

Robert M. Hazen tiene hermosas respuestas para esto en sus libros y cursos. Sus libros, por supuesto, se pueden encontrar en Amazon y en audible. Sus conferencias se pueden encontrar en The Teaching Company. Es un profesor atractivo y le recomiendo que lo revise. De todos modos, parafraseando su respuesta, piense en la Tierra como una refinería gigante que ha estado funcionando lentamente pero durante mucho tiempo. En la Tierra, tenemos un gran grupo de materia con una fuente de calor en el centro. Las regiones más frías están en el exterior. Si no recuerdo mal, el calor se genera principalmente a partir de la desintegración radiactiva de los elementos. El calor no puede desangrarse en el espacio debido a la masa aislante gigante del planeta. En esta refinería gigante, tenemos muchos materiales diferentes con diferentes reactividades químicas, diferentes volatilidades y diferentes densidades. Bajo el motor térmico, la materia tiende a segregarse por densidad. Al igual que en la atmósfera, las cosas menos densas tienden a elevarse (una forma de flotabilidad de movimiento lento). Además, como los materiales tienden a unirse, si es posible, por lo que se aglomerará un grupo de átomos de oro que se encuentran con otro grupo de átomos de oro. Debido a estos efectos, obtenemos la formación de zonas: las diversas capas del núcleo, el manto, etc. También tenemos la influencia del agua y el oxígeno, y más tarde, la influencia de la vida misma que participa en el proceso geológico. Esto es como una refinería de petróleo crudo muy compleja donde el material pesado y grueso (“alquitrán”) permanece en el fondo y el queroseno y la gasolina se elevan a la parte superior. Por cierto, algo en lo que no había pensado antes y que aprendí de Hazen es que existen limitaciones en la cantidad de especies minerales disponibles para cada planeta. Un planeta terrestre masivo más ligero como Mercurio puede tener solo unos pocos cientos de minerales diferentes. Un planeta como la Tierra con una masa más alta, agua líquida, un núcleo caliente y vida es mucho más complejo y tiene miles de especies minerales. Eso es todo. Intente mirar Mineral Evolution y enlaces relacionados para más detalles.

Ninguno de los elementos en la Tierra se distribuye de manera uniforme en la superficie de nuestro planeta. Como en el caso de cada depósito mineral, los minerales de oro se han concentrado mediante diversos procesos geológicos. Lo más importante para el oro son los procesos magmático-hidrotermales e hidrotermales. Pero debido a que el oro tiene una solubilidad muy baja en agua, tiene que estar presente algunos ligandos que se unen con el oro, lo solubilizan y permiten su transporte en una solución. Los ligandos más importantes para el oro son los iones cloruro y sulfuro. Lo que es dominante depende del pH, la salinidad, la condición redox, etc. Los fluidos con esos iones se filtran a través del gran cuerpo de rocas que lixivia Au y otros elementos de ellos. Para que un depósito forme una precipitación efectiva debe ocurrir en un área pequeña. Eso sucede cuando las condiciones fisicoquímicas cambian repentinamente. Puede hervir dando como resultado la desgasificación de H2S, la desestabilización del complejo Au [(HS) s] y, por lo tanto, la precipitación de Au. O podría estar mezclándose con agua oxidada, de pH neutro, baja salinidad, fría y poco profunda (también conocida como meteorica).

Pero que no toda la historia. Según algunos modelos, hay más Au en las capas de silicato de la Tierra de lo que quedaría después de la diferenciación de la Tierra fundida temprana, porque el oro, como elemento siderófilo (amante del hierro), se dividió en el Núcleo. La concentración de Au debería ser 4 órdenes de magnitud menor en comparación con el promedio condrítico, pero en realidad es solo 150 menor. Una de las explicaciones es que Au y otros elementos siderófilos como los metales del grupo del platino se agregaron de meteoritos que bombardearon la joven Tierra después de su diferenciación. Se llama hipótesis de “chapa tardía” y se supone que ha sucedido ca. Hace 4 mil millones.

En términos más generales, ¿por qué los metales forman depósitos de minerales? Los planetas rocosos se forman por la acumulación de polvo y, como consecuencia de la composición de la síntesis nuclear, los elementos sólidos más comunes son silicio, magnesio y luego hierro, con aluminio y calcio a cierta distancia. Los niveles de oro son triviales. Cuando se formó la tierra, como consecuencia de la energía gravitacional y nuclear liberada, el interior se calentó y se produjo cierta separación, ya que gran parte del hierro se derritió y se depositó en el núcleo, llevando consigo elementos que se disolvieron en él. Los elementos que formaron óxidos, incluido el hierro, también reaccionaron con sílice para formar silicatos. Hubo más separación, dejando que los silicatos de magnesio / hierro se asentaran debajo de los aluminosilicatos, este último formando los cratones graníticos / feldesicos que forman nuestros continentes. Eso dejó a los “misceláneos” teniendo que encajar donde pudieron.

El siguiente paso implicó el procesamiento químico. En el caso del oro, y varios otros, a presiones y temperaturas supercríticas, el oro y la sílice se disuelven en agua en un grado modesto. A medida que el agua sube a la superficie, caen las presiones, se emite vapor y salen los solubles, el sílice forma cuarzo, mientras que el oro sale como el metal. Existen otros procesos posibles, pero esta es la razón por la cual el oro a menudo se encuentra en las vetas de cuarzo.

Cuando nació nuestra estrella, inicializando el Sistema Solar, todos los elementos que ahora se encuentran en él estaban presentes en las nubes de polvo interestelar, y lo que no se usó para formar el Sol se agregó para formar los planetas, incluida la Tierra. La Tierra estaba muy caliente al principio, de hecho completamente fundida, y la mayoría de los metales pesados ​​como el oro, el osmio, el iridio, el platino, etc., se hundieron debajo de la corteza, donde permanecerían hoy (como todo nuestro Iridium), excepto por la presencia. de agua.

Prácticamente todo se disuelve en agua, si está lo suficientemente caliente y bajo suficiente presión. Esto incluye oro. Sucede que el oro y el cuarzo se disuelven en agua aproximadamente a la misma temperatura y presión. Cuando el agua se filtra desde la superficie hacia la litosfera profunda, o es más probable que se elimine por subducción, disuelve una gran cantidad de minerales. En áreas geológicamente activas como la costa oeste de América, el vulcanismo causa fallas profundas, y el agua extremadamente caliente junto con su carga de minerales disueltos se filtra por las grietas, enfriándose a medida que sube, con sus diferentes minerales precipitándose a diferentes niveles. El oro y el cuarzo salen de la solución juntos y quedan detrás de las paredes de la grieta.

Esta no es la única forma en que se descubre el oro: también se encuentra en combinación con otros minerales, como la pirita (oro de los tontos), oh, la ironía, y casi todos los depósitos de plata incluyen algún porcentaje de oro. Esto se debe a que la torta de la capa de deposición, primero oro, luego plata, luego hierro, se mancha porque la temperatura del agua no es uniforme. El oro placer, polvo de oro para ti, comenzó su vida como venas que se elevaron a las montañas y se convirtieron en polvo.

Vea el papel de las bacterias en la concentración de oro:

“Evidencia preliminar de la participación de bacterias en ciernes en el origen del oro placer de Alaska” por John R. Watterson en Geology , abril de 1992, v. 20, p. 315-318

ELEMENTOS “La biogeoquímica del oro”, 1 de octubre de 2009, v. 5, p. 303-307

“Fábricas de nanopartículas: las biopelículas son la clave para la dispersión del oro y la formación de pepitas” Geology , 1 de septiembre de 2010, v. 38, p. 843-846

Primero el oro se forma durante las explosiones de super novas. Por lo tanto, comienza su vida flotando libremente en el espacio … por casualidad fusionándose en material planetario.

El oro tiene propiedades químicas particulares, como su punto de fusión relativamente bajo, algo compartido por la plata y el cobre. Muchos cuerpos minerales en la corteza terrestre son el resultado de derretimientos de rocas corticales y oceánicas en la etapa final. Una ocurrencia geológica tardía puede concentrar este tipo de elementos en las venas.

Todos los elementos superiores al hidrógeno se formaron en el núcleo de las primeras supernovas. Estas supernovas son tan grandes que la mayoría de las nebulosas que vemos hoy son el resultado de la explosión de estas supernovas. En realidad son lo suficientemente grandes como para llamarse hipernovas. Sucedió con bastante frecuencia en el universo primitivo.
Todos los cuerpos celestes actuales se formaron a partir de estos polvos y gases nebulares. Estos cuerpos se formaron a partir de la atracción gravitacional en estos grupos de gases.
Entonces, una pequeña fracción de estos materiales superiores se encuentra en todos los cuerpos celestes del universo. También se encuentra en la tierra.
¡Es sorprendente saber que incluso los elementos que constituyen su cuerpo fueron creados en el vientre de una hipernova hace miles de millones de años!

El oro es pesado, y cuando existía como un gas, sus átomos tendían a agruparse más que a los otros elementos que lo rodeaban, y tendían a permanecer en ‘grupos’ y ‘venas’ cuando eran capturados por un planeta o meteorito embrionario.

¡Actividad hidrotérmica de nuestro planeta! Si el oro aparece en las vetas junto con el cuarzo (SiO2), esta es una evidencia clara. En agua súper caliente (mucho más de 100 ° C, salmuera) bajo una gran presión, incluso el oro se disuelve en pequeñas cantidades y se mueve con el agua ascendente. Cuando las temperaturas bajan, se vuelve a ensamblar y enriquece. ¡Esta es solo una forma de cómo el oro se agrupa!

Esta pregunta podría generalizarse para preguntar por qué la tierra no es homogénea.
Supongo que no es homogéneo porque los diversos componentes de los que se formó (asteroides, polvo estelar, protoplanetas, lo que sea) no eran homogéneos. Eso me lleva a considerar que esos componentes pueden no ser homogéneos porque provienen de diferentes fuentes.
Ahora tengo que pensar en un experimento para probar mi hipótesis.
Pero sí sé que los meteoritos varían ampliamente en su composición, así que tengo una ventaja.

Obviamente son un remanente de civilizaciones antiguas, que utilizaron cableado subterráneo de oro para las comunicaciones y la transferencia de energía. Incluso podrían haber cosechado la energía del rayo utilizando grandes condensadores subterráneos (supercondensadores), y lo que encontramos son restos de electrodos. Los terremotos, los cambios tectónicos y todo otro tipo de descomposición natural nos dejaron con estas desgarradas venas fosilizadas que tenemos ahora.

En una nota seria, otros probablemente ya lo cubrieron …

Como dijo Joshua Engel, no sabemos exactamente cómo sucedió. Pero generalmente, una vez que las cosas se agrupan en un orbe giratorio que tiende a acercar las cosas de densidad similar, aunque eso hace un mal trabajo al explicar muchos fenómenos que nos rodean. La parte importante a tener en cuenta es que la parte de las estrellas a la tierra no es la parte difícil o interesante.
Las estrellas mueren todo el tiempo y su contenido se arroja alrededor de la galaxia. La agrupación en las venas es la parte interesante.

Lo siento, no puedo darte una respuesta más precisa, mi área de interés es la fotónica, no la geología.