На первый взгляд, бассейн Витватерсранда, крупнейший известный запас золота на нашей планете, не связан автоматически с исследованиями океана. Однако за свою 3-миллиардную геологическую историю бассейн Витватерсранда в Южной Африке был покрыт морской водой, но также испытал эпизоды высыхания, затопления и эрозии реками и неоднократного покрытия морской водой. В 1852 г. английский старатель Дж. Х. Дэвис обнаружил первое золото в Витватерсранде, что привело к золотой лихорадке в Южной Африке и открытию гораздо большего количества месторождений золота в бассейне. Хотя Витватерсранд десятилетиями исследовался, генезис золотой и урановой руды до сих пор неясен.
Группе ученых из Канады и Центра океанологических исследований ГЕОМАР имени Гельмгольца в Киле удалось с помощью сложных аналитических методов разгадать некоторые механизмы рудообразующего процесса. Результаты были недавно опубликованы в научном журнале Precambrian Research..
В этом исследовании ученые проанализировали образцы рудных месторождений Витватерсранда с помощью сканирующего и просвечивающего электронного микроскопа высокого разрешения и обработали полученные данные с помощью нового программного обеспечения для 2D и 3D. «Нам удалось выяснить, что ископаемое масло, образовавшееся из органического вещества, полученного из первых живых организмов на Земле, мобилизовало уран в бассейне. Наночастицы уранинита флоккулировали в нефти и образовывали урановую руду», - объясняет доктор Себастьян Фукс. от GEOMAR, первого автора исследования. «Горячие гидротермальные флюиды, похожие на те флюиды, которые мы находим сегодня в современных донных системах Черного дыма, транспортировали растворенное золото и образовывали эмульсии нефти в воде на месте залежей. Капли нефти в гидротермальных флюидах инициировали эффективное химическое осаждение самородного золота и образование очень сложной структуры золото-урановой руды."
Используя методы визуализации с высоким разрешением, исследователи смогли визуализировать неизвестный на сегодняшний день процесс рудообразования, в котором мигрирующая нефть играет доминирующую роль в распределении и концентрации металлов. «С помощью нашего метода мы впервые смогли выявить остатки ископаемой нефти, заключенные в золоте», - говорит д-р Себастьян Фукс.
«Мы удивлены, увидев такую тесную пространственную связь между нефтепродуктами и металлами», - сообщает д-р Фукс. «Мы надеемся, что наше исследование даст новый импульс промышленности и науке для изучения новых месторождений полезных ископаемых. Возможно, когда-нибудь станет возможным извлекать золото и другие металлы из добытой сырой нефти».
С помощью используемых методов теперь можно изучать не только частицы руды на дне океана в диапазоне от миллиметра до нанометра, но и мельчайшие окаменелости и живые организмы, такие как микроорганизмы.«Нам интересно, что еще мы можем обнаружить на дне океана в будущем», - заключает Фукс.