《自然-地球科學(xué)》雜志最新研究顯示，地震活動(dòng)或許能幫助我們揭開(kāi)地表下大型金塊形成的奧秘。

多數(shù)大型金塊源于全球各地的造山金礦系統(tǒng)中的石英礦脈。這些系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)上具有重要意義，迄今為止，全世界75%的黃金開(kāi)采量都源自于此。

然而，直到今日，科學(xué)界仍未明確這些金塊的形成機(jī)制。

地殼中含金的熱液，金的濃度極低（約百萬(wàn)分之一），但石英中的金局部濃度可超過(guò)50%，有時(shí)甚至能形成重達(dá)數(shù)百公斤的金塊，這讓科學(xué)家們困惑不已。

該研究第一作者、莫納什大學(xué)地質(zhì)學(xué)家克里斯-沃伊西博士指出，傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，當(dāng)高溫含水流體冷卻或發(fā)生化學(xué)變化時(shí)，金會(huì)析出并積聚在石英脈中。

他表示：“盡管這一觀點(diǎn)被廣泛接受，但它并不能全面解釋大型金塊的形成，特別是考慮到這些流體中的金濃度極低。”

因此，沃伊西博士與團(tuán)隊(duì)提出了新理論：地震的周期性可能在成巖石英脈中的金積累過(guò)程中發(fā)揮了作用。這是通過(guò)壓電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)的，即某些固體材料（如石英晶體）在受壓（如地震時(shí)）時(shí)會(huì)產(chǎn)生電荷。

為了驗(yàn)證這一點(diǎn)，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里模擬了地震條件，發(fā)現(xiàn)石英上的應(yīng)力能產(chǎn)生足夠的電壓，進(jìn)而在其表面電化學(xué)沉積黃金。

石英是地球上唯一能形成非對(duì)稱(chēng)中心晶體的常見(jiàn)礦物。研究解釋?zhuān)�正是石英的這種非中心對(duì)稱(chēng)特性，使其在受力扭曲時(shí)，晶體上產(chǎn)生的電勢(shì)與所受的機(jī)械力成正比。

莫納什大學(xué)的安迪-湯姆金斯教授，也是該研究的合作者，在一份聲明中表示：“研究結(jié)果令人震驚。受力的石英不僅在其表面電化學(xué)沉積了金，還形成并積累了金納米顆粒。值得注意的是，金往往沉積在已有的金粒上，而非形成新的金粒。”

研究指出，由于金是導(dǎo)體，而石英是絕緣體，因此一旦有金沉積，就會(huì)成為進(jìn)一步生長(zhǎng)的焦點(diǎn)，從而在金粒上“鍍”上更多的金。

沃伊西博士說(shuō)：“我們的發(fā)現(xiàn)為石英礦脈中大型金塊的形成提供了合理解釋。”

作者們認(rèn)為，這一新認(rèn)識(shí)不僅揭示了一個(gè)長(zhǎng)期存在的地質(zhì)之謎，還凸顯了地球物理和化學(xué)過(guò)程之間的緊密聯(lián)系。

編譯自：Mining.com
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