地震产生的电可能是巨型金块背后的秘密

Josiah02

科学家们长期以来一直对金块的形成着迷，金块通常隐藏在石英脉中。莫纳什大学地质学家领导的新研究表明，这一过程可能比我们之前想象的更加令人兴奋——确实如此。
金块因其稀有性和美丽而备受珍视，几个世纪以来一直是淘金热的核心。
该项研究由莫纳什大学地球大气与环境学院的 Chris Voisey 博士领导，研究结果将发表在《自然地球科学》杂志上。
“标准的解释是，当热的、富含水的流体流过地壳的裂缝时，金就会从中沉淀出来，”沃西博士说。
他说： “当这些液体冷却或发生化学变化时，金就会分离出来并被困在石英脉中。”
“虽然这一理论被广泛接受，但它并不能完全解释大金块的形成，尤其是考虑到这些液体中的金浓度极低。”
研究小组测试了一个新概念——压电效应。石英是一种通常含有这些金矿的矿物，它具有一种独特的特性，称为压电效应——它在受到压力时会产生电荷。这种现象在我们日常生活中已经很常见，比如石英表和烧烤打火机，在这些物品中，微小的机械力会产生很大的电压。如果地震产生的压力可以在地球内部产生类似的事情，会怎么样呢？
为了验证这一假设，研究人员进行了一项实验，旨在复制石英在地震中可能经历的情况。他们将石英晶体浸入富含金的液体中，并使用马达施加压力以模拟地震的震动。实验结束后，在显微镜下检查石英样品，看看是否有金沉积。
“结果令人震惊，”该研究的共同作者、莫纳什大学地球、大气与环境学院的安迪·汤姆金斯教授说。
他说：“受压的石英不仅会通过电化学方式将金沉积在其表面，还会形成和积累金纳米颗粒。”
“值得注意的是，金倾向于沉积在现有的金粒上，而不是形成新的金粒。”
这是因为，石英是电绝缘体，而金是导体。
一旦一些金沉积下来，它就会成为进一步生长的焦点，从而有效地将更多的金“镀”在金粒上。
“我们的发现为石英脉中大型金块的形成提供了合理的解释，”沃西博士说。
当石英反复受到地震的压力时，它会产生压电电压，从而减少周围流体中溶解的金，使其沉积下来。
随着时间的推移，这一过程会形成大量的金矿，最终形成巨大的金块，让寻宝者和地质学家都为之着迷。
“本质上，石英就像一个天然电池，以金为电极，每次地震都会慢慢积累更多的金，”沃西博士说。
这一过程可以解释为什么大型金块经常与地震相关矿床中形成的石英脉有关。
对于金块形成的新认识不仅有助于解开长期存在的地质之谜，而且也凸显了地球物理和化学过程之间的相互关系。