Nghiên cứu mới giải thích cách vàng tiếp cận bề mặt Trái đất
Một nhóm nghiên cứu bao gồm một nhà khoa học của Đại học Michigan đã phát hiện ra một cơ chế mới giúp các nhà nghiên cứu hiểu được cách hình thành các mỏ vàng.
Vàng là một kim loại phổ biến đáng ngạc nhiên, nhưng hầu hết bị khóa chặt sâu bên trong lớp phủ của Trái đất. Trên bề mặt, nó tập trung trong đá núi lửa hoặc đá macma. Nhưng cách vàng được đưa lên bề mặt vẫn là chủ đề gây tranh cãi. Bây giờ, một nhóm nghiên cứu đã sử dụng mô hình số để tiết lộ các điều kiện cụ thể dẫn đến sự làm giàu macma chứa vàng.
Một loại lưu huỳnh cụ thể tồn tại dưới một mức áp suất và nhiệt độ rất cụ thể như được tìm thấy ở độ sâu từ 50 đến 80 km (hoặc 30 đến 50 dặm) bên dưới các ngọn núi lửa đang hoạt động khiến vàng được chuyển từ lớp phủ thành macma và cuối cùng di chuyển lên bề mặt Trái Đất.
Các nhà khoa học trước đây đã biết rằng vàng tạo thành phức chất với nhiều ion lưu huỳnh khác nhau, nhưng nghiên cứu này, có sự tham gia của các nhà nghiên cứu từ Trung Quốc, Thụy Sĩ, Úc và Pháp, là nghiên cứu đầu tiên đưa ra mô hình nhiệt động lực học mạnh mẽ về sự tồn tại và tầm quan trọng của phức chất vàng-trisulfur.
Vàng nguyên chất trơ trong lớp phủ Trái đất và có xu hướng ở lại đó. Nhưng khi thêm chất lỏng chứa ion trisulfur, vàng sẽ liên kết mạnh với trisulfur để tạo thành phức hợp vàng-trisulfur. Phức hợp này có tính di động cao trong các phần nóng chảy của lớp phủ—phần mà các nhà địa chất gọi là magma.
Các nhà nghiên cứu đã phát triển mô hình nhiệt động lực học mới dựa trên các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm, trong đó các nhà nghiên cứu kiểm soát áp suất và nhiệt độ của thí nghiệm để tạo ra magma nhân tạo. Mô hình nhiệt động lực học này sau đó có thể được áp dụng vào các điều kiện thực tế.
Điều đáng quan tâm là các vùng hút chìm. Các vùng hút chìm là các vùng mà một mảng kiến tạo đang chìm xuống dưới một mảng khác. Trong các đường nối này, nơi các mảng gặp nhau, magma từ lớp phủ Trái đất có cơ hội nổi lên bề mặt. Mảng hút chìm, tan chảy khi chìm sâu hơn vào lớp phủ, cũng cung cấp chất lỏng giàu lưu huỳnh cần thiết để hình thành magma chứa vàng.
“Trên tất cả các lục địa quanh Thái Bình Dương, từ New Zealand đến Indonesia, Philippines, Nhật Bản, Nga, Alaska, miền Tây Hoa Kỳ và Canada, cho đến tận Chile, chúng ta có rất nhiều núi lửa đang hoạt động. Tất cả các núi lửa đang hoạt động đó đều hình thành trên hoặc trong môi trường đới hút chìm. Các loại quá trình tương tự dẫn đến phun trào núi lửa cũng là các quá trình hình thành các mỏ vàng”, Adam Simon , giáo sư khoa học Trái đất và môi trường tại UM và là đồng tác giả của nghiên cứu giải thích.
“Những kết quả này cung cấp hiểu biết thực sự vững chắc về nguyên nhân khiến một số vùng hút chìm tạo ra các mỏ quặng rất giàu vàng. Việc kết hợp kết quả của nghiên cứu này với các nghiên cứu hiện tại cuối cùng sẽ cải thiện hiểu biết của chúng ta về cách hình thành các mỏ vàng và có thể có tác động tích cực đến hoạt động thăm dò”, Simon kết luận.
Nghiên cứu ” Quá trình oxy hóa lớp phủ bởi lưu huỳnh thúc đẩy sự hình thành các mỏ vàng khổng lồ ở các vùng hút chìm ” đã được công bố trên Biên bản của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia
