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地震:超大金块的形成原因?

admin3个月前 (09-27)科技调研482

据Mining.com网站报道,一篇发表在《自然地球科学》(Nature Geoscience)期刊的论文提出,地震可能最终有助于解释地下大金块成因之谜。

大多数金块来自全球各地造山带金矿中的石英脉。在人类历史上,这些成矿系统具有重要的经济价值,占全部已开采黄金量的75%。

然而,直到今天,对于科学界来说,这些金块的形成机理仍是个谜。

西澳贝塔亨特(Beta Hunt)矿山石英脉中的金块

携金穿过地壳的热液流体一般含金量较低(大约1ppm),而石英脉中局部金浓度超过50%,偶尔产生重达数百公斤的金块,这对科学家来说是一个长期未解之谜。

按照本文主要作者——莫纳什大学地质学博士克里斯·沃伊塞(Chris Voisey)的说法,标准的解释是,当富含水的高温流体冷却或发生化学变化时,金析出并沉淀于石英脉中。

“虽然该理论被广泛接受,但这并不能完全解释大金块的成因,特别是考虑到这些流体中的金含量极低”,他说。

相反,沃伊塞博士和同伴想验证一个新理论:周期性地震活动可能在造山带石英脉中的金聚集中起到了重要作用。这可能通过一种所谓的压电作用(Piezoelectricity),即在遭受应力,比如地震时产生电荷。

为验证假设,沃伊塞及其团队在实验室中模拟了地震条件,发现石英在应力作用下可能产生足够的电压将金沉淀于表面。

石英是地球上唯一形成缺乏对称中心晶体的常见矿物。这项研究认为,正是石英的无对称中心特征,即在应力作用下变形,石英晶体内会形成与其承受应力成正比的电势。

“结果惊人”,同样来自莫纳什大学的共同作者安迪·汤姆金斯(Andy Tomkins)表示。

“应变石英不仅将金电化学沉淀于表面,同样也能形成和聚集金纳米颗粒。特别是,金更趋向于在现有而不是新的金粒上沉淀”,他补充说。

该文指出,金是导体而石英是绝缘体,因此,一旦沉淀了某些金粒,它就成为生长点,从而聚集更多的金。

“我们的发现为石英脉中大金块的形成提供了合理解释”,沃伊塞博士说,他比喻石英为电池,金为电极,每次地震都会缓慢聚集。

该作者称,金块成因的这种新理论不仅能够解开长期未解之谜,也能解释地球物理和化学过程之间的相互关系。

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