新研究解释黄金如何到达地球的表面

资深撰稿人 David Bressan

Dec 25, 2024,01:05pm EST

Updated Dec 25, 2024, 01:16pm EST

SCIENCE

戴维布莱森（David Bressan ）是一位报道有关地球好奇性的地质学家。

矿床中结晶化的黄金。GETTY

包括密歇根大学科学家的一个研究团队已经发现了一种帮助研究人员了解金矿床如何形成的新机制。

黄金是一种令人惊讶的常见金属，但大多数都被锁在地幔的深处。在表面上它被集中在火山岩或岩浆岩中。但这些黄金如何被带到表面一直是一个争论的话题。现在一个研究团队已经用数值建模来揭示导致含金岩浆的富集的特别条件。

在活火山下方 50 至 80 公里（或 30 至 50 英里）深度发现的一种非常特定压力和温度下存在的特定的硫造成黄金从地幔转移进岩浆最终移动到地球的表面。

科学家们以前已经知道与各种硫离子的黄金混杂物，但这项包括来自中国、瑞士、澳大利亚和法国研究人员的研究是第一个为金-三硫混杂物的存在和重要性提出一个稳健的热力学模型的。

纯金在地球的地幔中是惰性的并且往往呆在那里。但当一种含有三硫离子的流体被添加时金强烈的喜好与三硫结合来形成一种金-三硫混杂物。这种混杂物在地幔的熔融部分--地质学家叫岩浆的部分--中是高度流动性的。

研究人员基于实验室其中研究人员控制实验的压力和温度来创造人造岩浆的实验开发了新的热力学模型。然后，该热力学模型能被应用到现实世界条件。

大的兴趣是潜没带。潜没带是在那里一个构造板块正在潜入另一个板块下的区域。在板块相遇彼此这些接缝中的地方，来自地球的地幔的岩浆有来上升到表面的机会。潜没板块随它越深沉入地幔熔化，也提供来形成含金岩浆所需的富硫流体。

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密歇根大学地球与环境科学教授、该研究的合著者亚当·西蒙 （Adam Simon） 解释说，“在围绕太平洋的所有大陆上，从新西兰到印度尼西亚、菲律宾、日本、俄罗斯、阿拉斯加、美国西部和加拿大一路到智利，我们有很多活火山。所有这些活火山都在一个潜没带环境中或潜没带之上形成。造成火山喷发的相同类型的过程是形成金矿床的过程”。

西蒙总结道，“这些结果提供一个什么造成某些潜没带来产生非常富含金矿床的真的强有力的理解。将这项研究的结果与现有研究相结合，最终改进我们的金矿床如何形成的理解并对勘探能有一个积极影响”。

这项 “由硫地幔氧化驱动在潜没带中巨型金矿床的形成（Mantle oxidation by sulfur drives the formation of giant gold deposits in subduction zones）”研究发表在《美国国家科学院院刊》上，可以在这里找到 found here.

其他材料和采访由 University of Michigan提供。

戴维布莱森（David Bressan）是一位专业的地质学家和科学博主，对地球的过去如何影响当今的社会和日常生活感兴趣。从2011 年到 2014 年，他的... 

https://www.forbes.com/sites/davidbressan/2024/12/25/new-study-explains-how-gold-reaches-earths-surface/