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礦物霸王龍:
這塊包含金塊的石英重達2千克
國外媒體報道,一項最新的研究稱地震具有點石成金的特異功能。當發生地震時斷層處的水會蒸發,沉澱下金子,該研究發表在《自然地球科學》上。該研究提出的模型提供了黃金和世界上很多金礦裏的石英之間的聯繫的量化機制,研究作者、澳大利亞昆士蘭大學地球物理學家迪恩·威瑟利這樣說道。
當發生地震時,地震會沿着地面破裂處移動——也就是斷層處。大的斷層有很多小斷裂,彼此之間通過凹凸處相連,看起來就像一個矩形空洞。水能夠加速斷層的產生,填補斷裂面和空洞處。
在地面以下大約10千米處,在高溫與高壓作用下,水會具有高濃度的二氧化碳、二氧化硅與極具經濟價值的物質,比如黃金。
在發生地震過程中,斷裂處或忽然開口,這就像打開高壓鍋的蓋子:內部的水會立即蒸發,變成水蒸氣並迫使二氧化硅——即形成礦物石英的主要成分,以及黃金從液體裏流出來並進入附近表面,威瑟利和合作者理查德·亨利這樣說道。
一直以來科學家都懷疑,氣壓的驟降可能是導致巨型金塊和古代斷層之間聯繫的主要原因。這項研究將此觀點表現到極致,英國帝國理工學院的地球化學家傑米·威爾金森這樣說道。“就我個人而言,這一理論看起來非常可信。這可能是爲什麼人們想要通過建模,無論是通過實驗或者用數據表示,以更清楚地展示它的工作原理。”威爾金森表示。
在此之前,科學家懷疑流體會在地震或者其他壓力驟變的情況下像開瓶的蘇打水一樣冒泡,從而間接地導致地下包含黃金。但其他人認爲礦物質可能僅僅是隨着時間緩慢堆積而成。
威瑟利認爲地震後殘餘的黃金數量非常少,這是因爲地下流體攜帶的黃金含量只有總量的百萬分之一。但類似新西蘭阿爾卑斯斷層這樣的地震帶,作爲世界上形成速度最快的地震帶之一,可以在10萬年的時間內形成一個可開採的礦牀。
令人驚訝的是,這項研究顯示石英幾乎沒有時間進行結晶。流體裏的礦物以納米粒子的形式流出,可能以凝膠狀物質的形式堆積在斷層牆壁間。石英納米粒子隨後纔會隨着時間的推移逐漸結晶。這項研究還發現,即使是震級小於4.0的地震,後者一般不會造成嚴重破壞,也會導致閃蒸。“考慮到小震級地震在斷層系統發生的特別頻繁,這一過程可能是導致黃金礦藏形成的主要原因。”威瑟利說道。
與石英有關的黃金來源於各種著名的沉積物,例如19世紀引發美國加州和加拿大克朗代克地區瘋狂淘金潮的沙金。這些沉積物都被上流的石英脈侵蝕。沙金包含粒子、片塊和金塊,它們與河流和河牀裏的沙礫石混合在一起。勘探者追蹤沙礫石到最終源頭,也就是延續到現在的硬巖採礦。
然而地震並非導致產生黃金的唯一來源。火山和地下管道也能產生大量豐富的珍貴金屬礦物。威瑟利和亨利認爲在火山爆發時也會產生類似的過程,但研究與火山相關的黃金的威爾金森則認爲事實並非如此。“火山地下的大多數黃金都並非斷層處沉澱而成,它是完全不同的形成機制。”
理解黃金是如何形成的將幫助人們更好地勘探新的黃金礦藏。“對黃金沉積物的形成機制的新理解能夠幫助未來更好地勘探黃金。”威瑟利說道。
來源:《中國地理》