Учені з Університету Мічигану виявили новий геологічний механізм утворення золотих родовищ на Землі. Ця теорія поєднує чисельне моделювання з польовими спостереженнями та може стати корисною в майбутніх зусиллях із пошуку золота.
Золото — один із найрідкісніших металів на Землі, але виявляється, що його не так вже й мало, як багато хто думає. Відповідно до нових досліджень, інші елементи, наприклад свинець, насправді є ще рідкіснішими за золото, якщо порівнювати їх на одиницю ваги.
Але основна проблема полягає в тому, що більшість золота знаходиться глибоко в мантії Землі. Золото зазвичай зосереджене в вулканічних або магматичних породах на поверхні, звідки ми можемо його видобувати. Як саме золото потрапляє з мантії на поверхню Землі і утворює родовища, залишалося загадкою. Однак нове дослідження може врешті знайти хоча б один механізм для пояснення цього процесу.
Існує золото в горах
Ключовим фактором у цьому процесі, ймовірно, є сірка. Дослідники вважають, що спеціальний вид сірки утворюється під великим тиском та високих температур, які спостерігаються на глибинах кількох десятків кілометрів під активними вулканами по всьому світу.
Ця унікальна форма сірки, здається, «спокушає» золото покинути мантію та потрапити в магму, яку можна перенести на поверхню Землі. Ця ідея базується на попередніх знаннях про те, що золото має тенденцію утворювати зв’язки з двома або трьома атомами сірки за певних умов.
І саме цей так званий золотий-сірковий комплекс утворює основу для нової термодинамічної моделі утворення золотих родовищ. Це особливо важливо, оскільки золото є дуже інертним металом і залишається в мантії, якщо його не «примусити» покинути її.
Згідно з новим механізмом, коли в мантію потрапляє рідина, насичена сіркою, золото утворює цей золотий-сірковий комплекс, який є надзвичайно рухомим, особливо в більшості частин мантії. Потрапивши в магму, золото зрештою підійматися до поверхні, утворюючи родовища, які люди згодом можуть видобувати та переробляти.
Для цього нового механізму ключовими зонами є субдукційні зони. Це такі місця на Землі, де одна тектонічна плита «занурюється» під іншу. Зазвичай це відбувається на межах океанічної і континентальної кори, хоча не завжди.
Сірка має вирішальне значення
Оскільки занурена плита плавиться в екстремальних температурах мантії, це створює ідеальні умови та надає необхідні матеріали (зокрема рідини, багаті сіркою) для утворення золотоносної магми.
«На всіх континентах навколо Тихого океану, від Нової Зеландії до Індонезії, Філіппін, Японії, Росії, Аляски, заходу США, Канади і до Чилі, є багато активних вулканів», — пояснив Адам Саймон, професор кафедри Земельних та екологічних наук У-М і співавтор дослідження.
«Усі активні вулкани виникають або розташовуються в зонах субдукції. І ці ж самі процеси, що викликають виверження вулканів, формують золоті родовища», — додав він.
«Ці результати надають потужне розуміння того, чому деякі субдукційні зони утворюють золотоносні родовища. Поєднання результатів цього дослідження з наявними дозволяє покращити наше розуміння механізмів утворення золотих родовищ, що своєю чергою допоможе в пошукових роботах», — підсумував він.
InfoSvit