Négy méter vastag aranyréteggel lehetne beborítani a Föld felszínét

A Föld kialakulása során az olvadt vas és más fémek a bolygó középpontja felé süllyedve létrehozta a földmagot. Az olvadt fémes eleggyel nemesfémek is lesüllyedtek a mélybe, így a platina és az arany nagy része is. Ez nem elérhető számunkra. Honnan származik a kibányászható aranykészlet?

A Föld magjában ma annyi nemesfém található a becslések szerint, hogy abból a bolygó köré egy négyméteres réteget lehetne vonni. Az aranynak a földmagba vándorlása ellenére a nemesfémek több tízezerszer gyakoribbak a szilikátos földköpenyben, mint az várható volna. Korábban már voltak olyan elképzelések, hogy ezt a feldúsulást a Föld kialakulását követő nagy meteoritbombázás eredményezhette, amely a bolygóképződés utolsó nagy mozzanata volt 3,9 milliárd éve. Ilyen módon a kutatók elképzelhetőnek tartották, hogy a meteoritokkal érkező arany a földköpeny részévé vált, és már nem jutott el a bolygó mélyebb részeibe.

A feltevés bizonyítására a Bristoli Egyetem geokémikusai közel négymilliárd éves grönlandi kőzetmintákat tanulmányoztak. Ezek az idős kőzetek a Föld azon korai időszakából származnak, amikor a mag már kialakult (és az elsődleges aranykészlet már lesüllyedt), de a nagy meteoritzápor még nem következett be.

A kutatók a kőzetek volfrámizotóp-összetételét vizsgálták. A volfrám (W) a földkéreg igen ritka eleme: egy tonna kőzet átlagosan mindössze másfél grammot tartalmaz belőle, és az aranyhoz és más fémekhez hasonlóan ez is a magba vándorolhatott. Ahogy a legtöbb kémiai elemnek, a volfrámnak is több izotópja (azonos rendszámú, de eltérő tömegszámú változata) van, melyek összetétele gyakran árulkodik az anyag eredetéről.

A grönlandi kőzeteket megvizsgálva a kutatók azt találták, hogy a W-182 izotóp gyakorisága 15 ppm-mel (15 milliomod résszel) kisebb, mint a mai kőzetek átlagában. Ez a parányi, ám igen sokatmondó változás tökéletesen egybecseng azzal a feltevéssel, hogy a Földön hozzáférhető arany is a meteoritbombázás szerencsés mellékterméke. A kutatók eredményeiket a Nature legutóbbi számában publikálták.

"A kőzetmintákból kinyerni a volfrámot, majd ilyen precizitással elemezni annak izotópösszetételét, hihetetlenül nagy kihívás volt, figyelembe véve a kőzet igen alacsony volfrámtartalmát. A világon a mi laboratóriumunknak sikerült először ilyen méréseket kiviteleznie" - mondta dr. Matthias Willbold, a kutatás vezetője.

A becsapódó meteoritok anyagát a Föld köpenyének gigantikus áramlásai forgatták a bolygó mélyebb rétegeibe. Ezt követően jöttek létre a kontinensek, és koncentrálódtak a földkéregben a nemesfémek (és a volfrám) azokban az érctelepekben, melyekből máig bányásszák az értékes fémeket.