Золото — один из самых ценных и загадочных металлов на Земле. Его месторождения, особенно те, что связаны с вулканической активностью в зонах субдукции, долгое время оставались предметом обсуждений в научном сообществе. Теперь, благодаря новой термодинамической модели, учёные получили более чёткое понимание процессов, которые способствуют подъёму золота из мантии Земли на её поверхность.
Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, представляет результаты работы международной команды учёных из США, Китая, Швейцарии, Австралии и Франции. Они выявили ключевую роль комплекса золота и трисульфида, формирующегося в специфических условиях давления и температуры в мантии Земли на глубине от 30 до 50 миль. Этот комплекс объясняет, почему в некоторых зонах субдукции образуются богатейшие золотом месторождения.
Зоны субдукции — это регионы, где океанические плиты погружаются под континентальные, создавая условия для подъёма магмы. Эти процессы формируют вулканические дуги, такие как те, что окружают Тихоокеанское огненное кольцо. Именно здесь магма переносит золото, обогащённое трисульфидными соединениями, к поверхности. Исследователи выяснили, что жидкость из погружающейся плиты, взаимодействуя с мантийными породами, инициирует образование подвижного комплекса золото-трисульфид, который затем перемещается вместе с магмой.
Как золото достигает поверхности Земли: новый взгляд на древний процесс
До этого открытия учёные знали, что золото может образовывать соединения с различными ионами серы, но впервые была представлена надёжная модель, подтверждающая существование комплекса с трисульфидом. Для этого исследователи провели лабораторные эксперименты, в которых они варьировали давление и температуру, чтобы наблюдать за формированием соединений. Эти данные легли в основу модели, которая теперь может быть применена к реальным геологическим условиям.
Результаты исследования подтверждают, что богатые золотом месторождения связаны с уникальными геохимическими процессами в определённых зонах субдукции. Это открытие даёт учёным и геологам новое понимание того, как образуются эти залежи, и открывает возможности для улучшения методов разведки золота.
Кроме того, данная модель имеет не только теоретическое, но и прикладное значение. Она позволяет прогнозировать, какие регионы могут быть наиболее перспективными для добычи золота, а также углубляет понимание геологических процессов, которые происходят в недрах нашей планеты.
Этот прорыв в изучении формирования золотых месторождений подчёркивает, насколько важны междисциплинарные подходы в науке. Объединение знаний о термодинамике, геохимии и тектонических процессах позволяет решать загадки, которые ранее казались неразрешимыми. Эти исследования не только расширяют горизонты науки, но и предоставляют практические инструменты для освоения природных ресурсов.