Guldfyndigheterna av Carlin-typ i Nevada, U.S., är ursprunget till fem procent av den globala produktionen och 75 procent av USA:s produktion av guld. I dessa fyndigheter, guld förekommer inte i form av klumpar eller ådror, men är gömd – tillsammans med arsenik – i pyrit, även känd som "fool's gold". Ett team av forskare från Helmholtz Center Potsdam—German Research Centre for Geosciences GFZ har nu experimentellt visat, för första gången att koncentrationen av guld direkt beror på innehållet av arsenik i pyriten. Resultaten publicerades i tidskriften Vetenskapens framsteg .

I jordskorpan, grundämnet guld förekommer i koncentrationer av 2,5 delar per miljard (ppb). För att bryta det ekonomiskt, guldkoncentrationen måste vara tusentals gånger högre och den måste finnas i ett fokuserat område nära ytan. I guldfyndigheterna av Carlin-typ, guldet i berget är inte synligt för det mänskliga ögat. Istället, det "osynliga" guldet förekommer i små pyritkanter som växer på äldre dåres guldkorn som härstammar från sedimentära bergarter.

I laboratorieförsöken, forskarna kring Christof Kusebauch, huvudförfattaren till studien visade att grundämnet arsenik spelar den avgörande rollen för att utvinna guld från heta lösningar, troligen från magmatiska system, passerar genom klippan. Ju högre koncentration av arsenik, desto oftare binder guld kemiskt till pyrit. Formen på den äldre pyriten är också viktig:ju större yta mineralet har, desto mer guld kan samlas.

Arsenik indikerar guldfyndigheter

I likhet med det naturliga malmsystemet, författarna använde järnrika karbonater och svavelrika lösningar för att syntetisera sina dårars guldkristaller. "Bara då, vi kunde visa att fördelningskoefficienten som styr hur mycket guld som ingår i pyrit beror på mängden arsenik, " säger Christof Kusebauch. "Den stora utmaningen var att experimentellt odla guld- och arsenikhaltiga pyritkristaller som var tillräckligt stora för att analyseras."

De nya fynden kan också hjälpa till att spåra upp nya guldfyndigheter. Experimenten visar att om heta lösningar som innehåller guld och arsenik från magmatiska källor passerar genom sedimentära bergarter med stora mängder små dårguldkorn närvarande, stora guldfyndigheter kan bildas.