在火環帶礦床發現的黃金源自地函深處,它們被運至地表形成礦層的確切機制一直存在爭議,直到最近,一項研究找到新地質機制解釋地函金礦如何上升至地表形成金礦,有助未來的金礦勘探工作。
金是一種活性極低的惰性金屬,如果沒發生什麼事「迫使」金離開,基本上金會一直留在地函內,因此黃金如何從地函被大量運輸至地球表面的過程仍有待釐清。
直到最近一個新的熱力學模型發現,地函黃金運輸關鍵可能在於特定種類的硫。
我們知道硫與黃金具很強結合力,新研究表明,在活火山下方數十公里高壓高溫環境形成的特定種類硫,似乎擅長吸引黃金離開地函並進入岩漿,然後輸送到地球表面。
事實證明,這種金三硫複合物(gold-trisulfur complex)具高度流動性,一旦夾帶於岩漿中,黃金向上形成金礦層供人類開採只是時間問題。
具體來說,新的熱力學模型揭示一種以前未知的金硫複合物,能為某些俯衝帶礦物系統黃金濃度非常高的情況提供最合理解釋。
與火山活動有關的黃金礦床通常形成於板塊交會處,即一個板塊邊緣滑到相鄰板塊下方的俯衝帶,當兩個板塊相互作用催生出充滿地震與火山的區域,來自地函的岩漿便有機會上升到地表,而原本緻密、停留在地函的黃金容易與三硫結合,形成融入岩漿的金三硫複合物,並透過這些火山活動上升到地表沉積。
這項研究除了促進我們對黃金礦床形成方式的理解,也將對未來勘探產生積極影響。
新論文發表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)。
It Literally Takes Fire And Brimstone to Transport Gold to Earth's Surface
How gold deposits are formed? New gold-sulfur complex possibly decodes this mystery
Thermodynamic model identifies how gold reaches Earth's surface
(首圖來源:pixabay)