تحت ضغوط عالية ودرجات حرارة مرتفعة للغاية، تحمل المياه التي يتم ضغطها من أعماق قشرة الأرض الغازات المذابة والمعادن إلى السطح مع كل زلزال وهزة أرضية.
حيث تشكل طبقات ثاني أكسيد السيليكون المتبلور المدفونة، والمعروفة باسم الكوارتز، أرضًا خصبة لتعدين الذهب، إذ تترسب كلتا المادتين في ظل ظروف متشابهة.
ويعد ثاني أكسيد السيليكون (الكوارتز) مادة فريدة تنتج جهدًا عند الضغط عليه، وهي ظاهرة تُعرف باسم "التأثير الكهروضغطي".
يقول كريس فويسي، عالم الجيولوجيا في جامعة موناش: "في حين أن هذه النظرية مقبولة على نطاق واسع، إلا أنها لا تفسر بشكل كامل تكوين كتل الذهب الكبيرة، خاصة بالنظر إلى أن تركيز الذهب في هذه السوائل منخفض للغاية".
كعنصر، لا يذوب الذهب بسهولة في الماء، مما يجعل من النادر العثور على تركيزات أعلى من جزء واحد في المليون. من ناحية أخرى، تمثل رواسب الذهب درجة عالية من التخصيب.
ويمكن لعدد من العمليات الجيولوجية والبيولوجية أن تتسبب في تراكم كتل كبيرة من خام الذهب في بعض المواقع. ومع كل اهتزاز لقشرة الأرض، ستتشقق طبقات الكوارتز بتيارات ثابتة، وتؤدي إلى ظهور كتل من الذهب.
الشحنة الناتجة عن ضغط الكوارتز لا تتحرك بعيدا، نظرًا لأن الكوارتز مادة عازلة، ويعد الذهب موصلًا رائعًا للكهرباء، مما يزيد من احتمالية أن تعمل التفاعلات الكهروكيميائية داخل طبقات الكوارتز كمحفز، مما يدفع الذهب إلى الطبقات العليا.
ويوضح فويسي: "تختلف ترددات الموجات الزلزالية للزلازل بشكل كبير بناءً على الحجم وتكوين الصخور، ولكنها تتراوح من 1 هرتز إلى أكثر من 20 هرتز"، ويضيف: "ويمكن لكل من هذه الموجات تشويه بلورة الكوارتز والتسبب في بناء جهد كهروضغطي".
وضع الباحثون عشرات البلاطات الصغيرة من الكوارتز المقطوعة من بلورات طبيعية في محاليل مائية من الذهب. ثم تم هز نصف البلاطات 20 مرة في الثانية لمدة ساعة، مما أدى إلى إنتاج جهد يتراوح بين 0.4 و1.4 فولت. وترك النصف الآخر بمفرده في محاليل الذهب ليكون بمثابة ضوابط (ثابت).
وأظهر التحليل باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح أن حبيبات الذهب بحجم الميكرومتر قد تشكلت على البلاطات المهتزة، في حين لم يظهر أي منها على الضوابط.
وأظهرت الاختبارات اللاحقة باستخدام بلاطات الكوارتز المرقطة بشكل طبيعي بحبيبات الذهب، أن قطع الكوارتز الصغيرة تخصبت بشكل أكبر في محاليل الذهب عند تطبيق الضغط.
وبحسب المقال المنشور في مجلة "ساينس أليرت" العلمية، فإن ما تم محاكاته في المختبر باستخدام محاليل مركزة وفترات طويلة من الاهتزاز، سيستغرق بالطبع وقتًا أطول بكثير في العالم الحقيقي مع المحاليل المخففة والهزات العرضية. ومع ذلك، على المقاييس الزمنية الجيولوجية، يمكن أن تكون العملية سريعة نسبيًا.