Malgré sa faible concentration dans la croûte terrestre, l'or forme souvent de riches gisements - des veines. Les processus par lesquels cela se produit sont longtemps restés un mystère pour les géologues. Cependant, l'indice est venu de là où ils s'attendaient le moins: les produits laitiers fermentés obtenus à la suite de la floculation (pendant la fermentation) du système colloïdal (le lait) ont servi d'échantillon.
L'hypothèse de la floculation d'un système colloïdal à partir de nanoparticules d'or en minéraux riches en métaux précieux a été testée en pratique par des scientifiques canadiens. Ils ont trouvé des échantillons de roche de la mine Brucejack qui correspondaient parfaitement au modèle. Un article décrivant l'étude a été publié par des spécialistes de l'Université McGill et de Pretium Resources dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Du point de vue de la physique et de la chimie, le lait est une suspension de gouttelettes microscopiques de graisse dans une solution aqueuse, c'est-à-dire un colloïde émulsionné. Dans des conditions normales, l'acidité (niveau de pH, valeur de pH) de ce produit biologique est proche de la neutralité. La structure du lait est préservée du fait que les boules de graisse chargées négativement sont constamment repoussées les unes des autres. Cette interaction modérément stable permet au système colloïdal de conserver son goût, son apparence et son odeur, sans exfolier.
Cependant, si des bactéries, qui métabolisent le lactose en acide lactique, sont ajoutées au lait, le niveau de pH commencera à baisser fortement. Le système colloïdal perdra en stabilité: la charge superficielle des microgouttelettes de graisse s'évacuera et elles-mêmes se colleront les unes aux autres. C'est ainsi que le lait est fermenté et transformé, selon la préparation et le type de bactéries, en yaourt, fromage cottage, lait fermenté cuit au four ou autres produits utiles. Ce processus est appelé coagulation, ou plutôt floculation, sa sous-espèce avec formation de structures intermédiaires lâches.
Il y a assez longtemps, les géologues, les physiciens et les chimistes ont suggéré que les gisements d'or pourraient se former de la même manière. Les eaux souterraines éliminent les microparticules d'or qu'elles contiennent de la croûte terrestre. Au fur et à mesure que de plus en plus de substances associées se dissolvent dans le liquide, son acidité augmente. Lorsqu'il atteint une certaine limite, les composés du métal noble cessent de se comporter selon les "règles" des colloïdes - une charge s'écoule de la surface de leurs microparticules, et ils se collent.
Le seul problème était qu'un tel mécanisme n'avait jamais été observé dans la pratique. Selon les calculs, l'eau avec une teneur en or de seulement quelques parties par million devrait avoir le temps de former des veines pesant en kilogrammes en quelques jours. Ainsi, augmentant la concentration du métal précieux dans la roche de la moyenne pour la croûte terrestre de quatre milligrammes par tonne (estimation prudente) à 41,6 grammes par tonne (dix mille et demi fois). Des hypothèses alternatives suggéraient une variante de la sédimentation de l'or à partir de solutions de chlorures ou de bisulfures, mais cette version a ses inconvénients.
La réalisation des scientifiques canadiens est la découverte des stades « intermédiaires » tant attendus de la formation des veines. Ils ont trouvé des fragments de calcite, parsemés de canaux microscopiques, dans lesquels l'électrum (un minéral qui est un alliage naturel d'or et d'argent) s'est déposé. La nature des « thrombus » dans ces « veines » d'un diamètre d'environ 50 nanomètres indiquait presque sans ambiguïté qu'ils s'étaient collés à partir de particules plus petites lors de la floculation.
Eh bien, des veines aurifères de taille normale, respectivement, se forment lorsqu'un courant d'eau riche en métaux précieux traverse une telle roche. Il comble les microfissures et dissout les minéraux environnants. Lorsque l'acidité augmente, le système colloïdal s'effondre et des particules d'or obstruent rapidement toutes les couronnes. Après une courte période de temps, les petits canaux à proximité fusionnent presque et deviennent une riche pépite ou une habitation. Un mécanisme similaire peut se produire dans des canaux relativement grands dans les roches.