自然 地球学：地震期间断层裂缝扩大会析出黄金 压降水汽化

旅行家

作者：Dion K. Weatherley 来源：《自然—地球科学》

发布时间：2013-3-19 14:07:10

地震期间断层裂缝扩大会析出黄金



图为一个重70多盎司（约2公斤）的金块。

澳大利亚研究人员一项最新研究刊载在13-3月17日出版的《自然—地球科学》（Nature Geoscience）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。（石中玉）

更多阅读

《自然—地球科学》发表论文摘要（英文）：

http://www.nature.com/ngeo/journ ... /full/ngeo1759.html