图片源于:https://www.mcgill.ca/newsroom/channels/news/treasures-beneath-ocean-floor-seawater-plays-role-gold-formation-357840
了解金是如何形成的对于知道在哪里找到它以及如何可持续地提取它至关重要。麦吉尔大学的研究人员回答了地质学中长期存在的一个问题,这可能会导致新的矿石发现。
研究人员前往不列颠哥伦比亚省西北部偏远的Brucejack金矿床,研究并收集了古老的含矿岩石。该矿床现在位于陆地上,是由于地壳构造过程形成的,最初在约1.83亿年前形成于一个水下洋岛弧。在麦吉尔大学和艾伯塔大学对样本进行分析后,他们发现海水与矿石流体在地壳中相混合形成金。
“这些追溯到早侏罗纪时期的岩石托管在火山和沉积岩层中,”麦吉尔大学地球和行星科学系的洛根地质和地球化学教授兼合著者安东尼·威廉斯-琼斯说。“通过高分辨质谱仪,我们解码了它们独特的化学特征。海水诱发的金沉积的发现是新颖且令人惊讶的。
在发酵牛奶中寻找线索
这些发现是基于麦吉尔团队2021年发现的金纳米颗粒组合形成高品位金矿床,这一过程类似于牛奶变酸时蛋白质凝块聚集的方式。
“在我们的新研究中,我们发现海水中的钠离子是导致金纳米颗粒聚集在一起的原因,就像发酵牛奶中的酸一样,最终形成金矿脉,”麦吉尔大学地球和行星科学系博士后研究员、首席作者邓肯·麦克利什说。
海水的存在表明金矿脉可能在海床中形成。这意味着未开发的金资源可能存在于水下岛弧和深海海沟中,那里的条件非常适合金的形成,根据发表在《美国国家科学院院刊》上的研究。
大洋中蕴藏着丰富的金矿
金长期以来一直是一种珍贵的金属,现在也被视为一种关键矿物,因为它在绿色能源技术、电子设备、医疗设备和各个领域都有应用。陆地矿山通常会生产需要大量加工的低品位矿石,这带来了重大的环境代价。在海洋深处发现高品位矿床可以帮助减少金矿开采的环境足迹,学者们说。
“我们的研究结果表明,形成高品位金矿脉的稀有但壮观浓度可能更容易在海底地质环境中形成。随着近年来对开采深海矿产矿床的兴趣,我们的研究表明地球的海洋地壳实际上可能含有以前未曾意识到的资源,其中许多是绿色能源转型所必需的,”威廉斯-琼斯说。
该研究由麦克利什、威廉斯-琼斯、克拉克和斯特恩合著的“硫同位素组成的极端变化揭示了通往金矿脉的路径”于2024年5月发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。