地震：超大金块的形成原因？
时间：2024-09-18
来源：亚经协矿委会
作者：亚经协矿委会
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。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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