Алхімія в надрах Землі: вчені виявили "кухню", де готується золото

Острівні дуги — це ланцюжки вулканічних островів над зоною субдукції, що виникають там, де одна океанічна плита занурюється під іншу. Острівні дуги, вулкани які утворюються над зонами субдукції, особливо багаті на золото. Цього дорогоцінного металу мало на поверхні планети, але дуже багато в надрах Землі. Але вчені задавалися питанням, чому острівні дуги мають багато золота. Тепер знайдена причина того, що ці місця перетворюються на "кухні золота", пише Фокус.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Дослідження показує, що плавлення мантії під острівними дугами є ключовим фактором збагачення золотом. У цих умовах мантія поводиться як багатоступенева система плавлення, яка поступово концентрує золото. Процес збагачення золотом досягається за рахунок багаторазового плавлення мантії, що дозволяє золоту переноситися в магму. Це пояснює, як острівні дуги отримують свої золоті родовища, підкреслюючи підводне походження дорогоцінного металу.

Золото — один із чотирьох основних дорогоцінних металів поряд зі сріблом, платиною і паладієм. Золото завжди було таким цінним через те, що його мало на поверхні Землі. У земній корі вміст золота оцінюється приблизно в 0,004 частини на мільйон.

Коли Земля була повністю розплавлена, близько 4,5 мільярда років тому залізо почало опускатися до центру планети, де воно утворило основну частину земного ядра. Інші важкі елементи, такі як золото, також опустилися в ядро. Тепер 99,999% земних запасів золота та інших дорогоцінних металів знаходяться в ядрі Землі. Але золото з ядра, як виявили вчені раніше, просочується в мантію Землі.

Щоб з'ясувати, що відбувається в "кухнях золота", де мантія зустрічається із зонами субдукції, вчені провели аналіз зразків вулканічного скла з дна Тихого океану поруч з острівними дугами. Вони виявили, що скло, яке утворилося під час швидкого охолодження лави під водою, має особливо високу концентрацію золота, що відображає початковий склад магми, яка вивільнилася під острівною дугою. Для вивільнення золота необхідні кілька стадій плавлення мантії, а тому багатоступеневе плавлення відіграє важливу роль у переміщенні золота з мантії до острівних дуг. Золото переноситься у висхідну магму, де воно сильно концентрується.

Хоча концентрація золота в магмі висока з геологічної точки зору, в цих джерелах недостатньо золота, щоб вважати їх економічно доцільними для видобутку. Проте ці результати показують, як взаємодії в зонах субдукції, а не тільки процеси поблизу поверхні Землі, впливають на утворення родовищ золота.

"Ми фактично розглядаємо перший етап життєвого циклу золота. Він починається з перенесення золота з мантії в розплав, який зрештою утворює вулкани. Алхімія починається задовго до того, як цінний метал досягає поверхні", — кажуть учені.

Як уже писав Фокус, ціннішим за золото може стати алюміній, згідно з іншим дослідженням.

Також Фокус писав про те, що Китай будує першу у світі 30-поверхову морську платформу. Призначена для наукових досліджень глибин океану, а також для розвідки корисних копалин і тестування нових технологій.

Під час написання матеріалу використано джерела: Communications Earth & Environment, Popular Science.