2025-08-25 09:10来源:本站
大块的金块往往沿着穿过石英的裂缝线在地下深处形成,但其原因从未被确定下来。
现在,科学家们对这种现象提出了一种解释:地震释放的巨大力量将石英挤压到足以产生电场的程度,从而推动了珍贵矿床的形成。
澳大利亚的实验室实验发现,地震产生的地震波在石英中产生足够强的电压,可以从渗入矿物的流体中提取溶解的金。
研究人员在《自然地球科学》杂志上写道:“这种机制可以帮助解释大块的形成,以及在石英脉裂缝中经常观察到的高度互连的金网络。”
据世界黄金协会(World Gold Council)估计,每年开采的黄金在2500至3000吨之间。大多数金块来自石英脉,石英脉约占已开采黄金总量的四分之三。
虽然科学家们了解了锻造金块的广泛过程,但他们一直在努力解决一个长期未解的悖论。问题在于,当渗入石英矿脉的液体中,金的浓度最多只有百万分之一左右时,如何形成重达数十至数百公斤的大块金块。形成10公斤的黄金需要大约5个奥运会游泳池的水。
为了进行研究,墨尔本莫纳什大学的Christopher Voisey博士和澳大利亚的其他人将石英块浸入溶解了金的水中。然后,他们让石英承受地震期间岩石所经历的压力。
石英是地球上唯一丰富的压电材料。它的晶体结构是这样的,当它被挤压时,在它上面形成一个电压。这种效应被用于压电式打火机,它在点击按钮时产生火花。
Voisey和他的同事发现,地震产生的应力和应变可以在石英中产生足够的电场,从而从周围的溶液中提取金。这在石英表面产生了金纳米颗粒,并在顶部进一步形成金。
研究人员写道:“由于压电电压是瞬时的,没有留下可见的示踪剂,这就解释了为什么金块通常看起来‘漂浮’在石英脉中,没有明显的化学或物理陷阱。”“我们认为,压电式金积累可能是长期存在的‘金块悖论’的解决方案。”
利兹大学(University of Leeds)的构造地质学家塔伊亚·托维拉(Taija Torvela)博士没有参与这项研究,他称这篇论文“发人深省”。
她说:“的确,我们一直无法解释为什么在某些情况下,黄金会变得非常集中,形成非常大的金块。”
“压电理论很有趣,因为它有助于进一步集中任何纳米粒子,但也解释了为什么断层带的早期石英脉通常是贫瘠的:你需要石英脉在那里才能诱导压电效应。
“了解这些矿床形成的机制可能有助于寻找富含金矿的矿床,尽管为了将理解转化为实际应用,我们需要知道在地球表面是否有任何可探测到的标记,这一过程将留下,”她补充说。
今年3月,一名来自萨默塞特的金属探测器在什罗普郡(Shropshire)的一次挖掘中因金属探测器出现故障而迟到,结果发现了英国有史以来最大的一块金块。这块重达64.8克的金属被命名为小宏的金块,在拍卖会上以1.2万英镑的价格成交。