Алхимия в недрах Земли: ученые обнаружили "кухню", где готовится золото
Ученые выяснили, почему зоны субдукции действуют как “кухни по приготовлению золота” на Земле. Они обогащаются золотом в результате многократного плавления мантии нашей планеты.
Островные дуги — это цепочки вулканических островов над зоной субдукции, возникающие там, где одна океаническая плита погружается под другую. Островные дуги, вулканы которые образуются над зонами субдукции, особенно богаты золотом. Этого драгоценного металла мало на поверхности планеты, но очень много в недрах Земли. Но ученые задавались вопросом, почему островные дуги имеют много золото. Теперь найдена причина того, что эти места превращаются в "кухни золота", пишет Фокус.
У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!
Исследование показывает, что плавление мантии под островными дугами является ключевым фактором обогащения золотом. В этих условиях мантия ведет себя как многоступенчатая система плавления, которая постепенно концентрирует золото. Процесс обогащения золотом достигается за счет многократного плавления мантии, что позволяет золоту переноситься в магму. Это объясняет, как островные дуги получают свои золотые месторождения, подчеркивая подводное происхождение драгоценного металла.
Золото — один из четырех основных драгоценных металлов наряду с серебром, платиной и палладием. Золото всегда было таким ценным из-за того, что его мало на поверхности Земли. В земной коре содержание золота оценивается примерно в 0,004 части на миллион.
Когда Земля была полностью расплавлена, около 4,5 миллиарда лет назад железо начало опускаться к центру планеты, где оно образовало основную часть земного ядра. Другие тяжелые элементы, такие как золото, также опустились в ядро. Теперь 99,999% земных запасов золота и других драгоценных металлов находятся в ядре Земли. Но золото из ядра, как обнаружили ученые ранее, просачивается в мантию Земли.
Чтобы выяснить, что происходит в "кухнях золота", где мантия встречается с зонами субдукции, ученые провели анализ образцов вулканического стекла со дна Тихого океана рядом островными дугами. Они обнаружили, что стекла, образовавшиеся при быстром охлаждении лавы под водой, имеют особенно высокую концентрацию золота, что отражает первоначальный состав магмы, высвободившейся под островной дугой. Для высвобождения золота необходимы несколько стадий плавления мантии, а потому многоступенчатое плавление играет важную роль в перемещении золота из мантии к островным дугам. Золото переносится в восходящую магму, где оно сильно концентрируется.
Хотя концентрация золота в магме высока с геологической точки зрения, в этих источниках недостаточно золота, чтобы считать их экономически целесообразными для добычи. Тем не менее, эти результаты показывают, как взаимодействия в зонах субдукции, а не только процессы вблизи поверхности Земли, влияют на образование месторождений золота.
"Мы фактически рассматриваем первый этап жизненного цикла золота. Он начинается с переноса золота из мантии в расплав, который в конечном итоге образует вулканы. Алхимия начинается задолго до того, как ценный металл достигает поверхности", — говорят ученые.
Как уже писал Фокус, ценнее золота может стать алюминий, согласно другому исследованию.
Также Фокус писал о том, что Китай строит первую в мире 30-этажную морскую платформу. Предназначена для научных исследований глубин океана, а также для разведки полезных ископаемых и тестирования новых технологий.
При написании материала использованы источники: Communications Earth & Environment, Popular Science.