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地震具有神奇魔力 能够“点水成金”

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一项最新研究发现,地震具有神奇的魔力,能够使水变成黄金。

根据17日出版的《地球科学》期刊一项研究报告,断层中的水在地震时会蒸发,经沉淀后变成黄金。

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图为一个重70多盎司(约2公斤)的金块。

领导这个研究项目工作的澳大利亚昆士兰大学地球物理学家威瑟利(Dion Weatherley)说,这项研究为黄金与世界上很多金矿存在石英之间的联系提供了量化机制。

研究称,当地震发生时,地球会产生断层,水能够加速断层的产生,并填补断裂面。

在地面以下大约10公里处,在高温与压力的作用下,水会具有高浓度的二氧化碳、二氧化硅与极具经济价值的物质,比如黄金。

一同领导这个研究项目的澳大利亚国立大学专家亨利(Richard Henley)说,当地震发生时,断层会突然释放大量水分。空隙地带中的水分会突然蒸发,变成蒸汽与石英,产生石英矿与金矿,并随着水流进入距离地面较近的地方。澳大利亚研究人员一项最新研究刊载在17日出版的《自然-地学》杂志,报告称,地壳断层中的水会在地震期间瞬间汽化,其中的黄金便会析出并沉积。

金矿多出现在石英矿中

报告说,大型断层由多条裂缝组成,水通常会填满这些裂缝,起到润滑作用。地表下大约10公里处,温度非常高,压力非常大。在那里,水中含有高浓度二氧化碳、二氧化硅和一些贵金属,比如黄金。

报告主要作者、澳大利亚昆士兰大学地球物理学家戴恩・韦瑟利和共同作者、国立澳大利亚大学地球化学家理查德・亨利说,地震期间,断层中的裂缝骤然扩大,就像打开高压锅的盖子,引起压力下降,其中的水会立即汽化,瞬间变成水蒸气,迫使水中的二氧化硅和黄金析出,沉积在附近断层表面。这也是世界多数金矿出现在石英矿中的原因。

韦瑟利解释道,“裂缝体积变化引起液体压力变化……液体在低压力下变得饱和,溶解在液体中的多种矿物质迅速析出”,压力不同,析出的矿物不同。

低强度地震“造黄金”?

英国帝国理工学院地球化学家杰米・威尔金森表示,科学家长期怀疑,压力突然下降是大型黄金矿多出现在年代久远的断层的原因,这份报告支持了这一观点。

威尔金森没有参与这一研究项目。他说:“对我而言,这看起来颇为可信。人们可能想由实验或数学方式模仿(这一形成机制),以探寻更多细节,看看它事实上是否正确。”

为研究地震强度对断层的影响,韦瑟利和亨利建立了一个数学模型。他们发现,即便发生相对小型的地震,断层内空间变化仍较大。当发生2级地震时,地下断层中的空间可以增加130倍;发生6级地震时,这一空间将增大1.3万倍。

即便地震强度小于4级,几乎不会产生破坏,仍能导致断层内液体迅速汽化。韦瑟利说:“考虑到低强度地震在断层系统中频繁发生,这个过程可能是黄金沉积的主要原因。”

背景

著名金矿多诞生于地震?

研究人员说,全球金矿中,多至八成的形成原因可能关联地震。一些世界知名的金矿均与石英矿脉伴生,比如引发19世纪美国加利福尼亚州和加拿大克朗代克淘金热的砂金矿。

韦瑟利和亨利认为,火山下面的金矿成因源于相同机制。然而,威尔金森研究与火山有关金矿成因,认为事实并非如此。他说:“火山下面大多数黄金不沉积在地震时活跃的断层上。这是两个差别很大的(形成)机制。”

韦瑟利说,了解矿脉的形成原理后,人们可以寻找发生这类变化迹象的地方,有助于今后黄金勘探。

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