地震和電擊可能催生了巨型金塊的產生
偶然發現一塊巨大的金塊,從此躺平再也無需工作,這是我們都曾做過的白日夢,但它們究竟是如何形成的呢?一項新實驗發現,地震和電力可能是關鍵因素。黃金並不是在地球上形成的–它被認為是在超新星和中子星之間的碰撞中形成的。然後,這些大災難將其散落在宇宙中,於是這些閃閃發光的東西就出現在塵埃盤中,行星就是在這些塵埃盤中形成的。
迄今發現的第二大金塊Anatoli Lvov/CCBY-SA 3.0
因此,微量的金已經在地球上存在了數十億年。這種重元素會沉入地球深處,但地震活動會將其推回地表附近,而小行星撞擊則會產生更多的金。
大多數情況下,黃金以小薄片的形式存在,但在極少數情況下,它可以形成重達幾十公斤的大金塊。金塊是如何聚集成塊的,至今仍是個謎。
標準的解釋是,當富含水的熱流體流經地殼裂縫時,金會從中沉澱出來。當這些流體冷卻或發生化學變化時,金就會分離出來並被困在石英礦脈中。雖然這一理論已被廣泛接受,但它並不能完全解釋大型金塊的形成,尤其是考慮到這些流體中黃金的濃度極低。
在這項新研究中,莫納什大學的研究人員調查了一個可能令人意想不到的新疑點:電。石英是壓電體,這意味著當施加機械應力時它會產生電荷,這種現像被用於手錶和打火機等產品中。研究小組想知道這種效應是否會導致金塊聚集在一起,而機械應力來自地震。
為了驗證這個想法,研究人員將石英晶體浸沒在富含金的液體中,然後用馬達模擬礦物可能經歷的地震應力。之後,他們用顯微鏡檢查金的生長情形。
左: 實驗中石英和金的掃描電子顯微鏡影像。右圖樣品的能量色散光譜圖圖/Chris Voisey 博士
研究的共同作者安迪-湯姆金斯(Andy Tomkins)教授說:「結果令人驚嘆。受壓石英不僅在其表面電化學沉積了金,而且還形成並積累了奈米金顆粒。值得注意的是,金往往沉積在現有的金粒上,而不是形成新的金粒。
關鍵似乎在於石英是絕緣體,而金則是著名的導電體。每一次小小的壓電電擊都會將更多溶解的金從周圍的液體中拉出來,沉澱在已經存在的金粒上。
Voisey博士說:”從本質上講,石英就像一個天然電池,以金為電極,在每次地震中慢慢積累更多的金。我們的發現為石英礦脈中大型金塊的形成提供了一個合理的解釋。 ” “
這項研究發表在《自然地球科學》雜誌。