Что нужно, чтобы золото появилось на поверхности земли: ученые раскрыли неожиданные факты

Фото: Getty Images

Процессы, которые поднимают золото на поверхность из глубин мантии Земли, зависят от серы, которая образует пузыри под действующими вулканами. Два новых исследования подтверждают, что некоторые формы серы образуют молекулярные связи с золотом, которое в противном случае оставалось бы секвестрированным в мантии, позволяя драгоценному элементу подниматься на поверхность, пишет science alert.

По результатам численного моделирования и экспериментов, которые провела группа геологов во главе с Дэн-Ян Хэ из Китайского университета наук о Земле, главной в этом процессе является трисерная сера. В то же время согласно экспериментам, которые провели Стефан Фарсанг и Золтан Заяч из Женевского университета, ключевую роль играет бисульфид.

"Оба набора результатов интересны и заслуживают внимания, ведь понимание того, как формируются залежи золота, может помочь нам максимально эффективно использовать этот прекрасный, ценный и полезный ресурс", - подчеркнули в издании.

Ученые напомнили, что обычно месторождения золота связаны с вулканической активностью в тех местах, где встречаются тектонические плиты. То есть край одной плиты может проскользнуть под соседнюю плиту, образуя так называемую зону субдукции.

"Взаимодействие между двумя плитами создает регион, пронизанный землетрясениями и вулканами, такими как длинная цепь вулканов, известный как Тихоокеанское огненное кольцо", - добавили в материале.

В этих месторождениях золото зарождается глубоко под поверхностью Земли, а именно в мантии. Плотный металл так и оставался бы в мантии, однако он попадает в магму, которая поднимается с помощью вулканической активности на поверхность, где и откладывается.

По мнению ученых, главным фактором в его транспортировке является сера, которая прочно связывается с тяжелыми металлами, среди которых золото. Однако какую именно форму принимает сера, чтобы транспортировать золото через субдукцию Земли, является темой обсуждений среди исследователей о Земле.

В частности Денг-Янг и его коллеги экспериментировали с различными давлениями и температурами, чтобы создать термодинамическую модель, которая могла бы предсказать настоящие условия, приводящие к переносу золота. Таким образом они поняли, что при определенных температурах и давлениях, когда вода нагревается и окисляется по мере погружения земной коры, золото и трисульфид соединяются, образуя растворимый комплекс с формулой Au(HS)S3-.

"Термодинамическая модель, которую мы сейчас опубликовали, является первой, которая выявила наличие комплекса золота с трисеркой, о существовании которого мы ранее не знали в этих условиях. Это дает наиболее правдоподобное объяснение очень высоких концентраций золота в некоторых минеральных системах в условиях субдукционных зон", - объяснил геолог Адам Саймон из Мичиганского университета.

Однако такой способ транспортировки золота может быть не единственным. В своем эксперименте Фарсанг и Заяч нашли способ изменить состояние окисления серы, добавив ее в условия давления и температуры 875 градусов по Цельсию, что соответствует температуре природных магм.

Предыдущие исследования, среди которых и статья 2011 года, показали, что за перенос отвечает трисерная сера. Однако уже новые результаты показали, что бисульфид, сероводород и диоксид серы значительно присутствовали при магматических температурах.

"Тщательно подбирая длину волны лазера, мы также показали, что в предыдущих исследованиях количество радикалов серы в геологических флюидах было сильно переоценено, и что результаты исследования 2011 года на самом деле базировались на артефакте измерений, что положило конец этой дискуссии", - подчеркнул Фарсанг.

Интересные новости всегда под рукой в нашем Telegram-канале

Подписаться

Ирина Скиба / Skibair
Журналист GolosInfo