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BALI @ 2024.12.26 , 07:05
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热力学模型揭秘黄金如何到达地球表面
研究发现金-三硫复合物揭示黄金矿床形成关键条件。
一个包含密歇根大学科学家的研究团队，发现了一种新的金-三硫复合物，帮助科学家解开黄金矿床形成的谜题。
环太平洋火山带的黄金矿床起源于地幔，由岩浆携带至地表。但金矿如何到达地表一直存有争议。通过数值模拟，研究团队揭示了黄金在从地幔上升到地表的岩浆中富集的具体条件。
密歇根大学地球与环境科学教授Adam Simon表示，研究模型首次确认了金-三硫复合物的重要性，这种复合物在特定温度和压力条件下形成，使黄金从地幔转移到岩浆中，并最终到达地表。研究结果发表在《美国国家科学院院刊》。
在火山带的俯冲带环境中，板块相互挤压，地幔岩浆上升。环太平洋火山带的许多活火山，如新西兰、印度尼西亚、菲律宾、日本、俄罗斯、阿拉斯加、美国西部和智利，均位于这些俯冲带上。这些火山的活动机制与黄金矿床的形成密切相关。
研究发现，当俯冲板块释放出含三硫离子的液体，并与地幔相遇时，黄金与三硫形成稳定的金-三硫复合物。这种复合物在岩浆中高度活跃，成为黄金向地表转移的重要媒介。
此前，科学家已知黄金能与多种硫离子结合，但这是首次通过热力学模型明确证实金-三硫复合物的存在及其在黄金富集过程中的重要性。
研究团队通过实验控制压力和温度，再结合实验数据开发了热力学模型。这一模型不仅解释了实验结果，还能应用于实际地质条件，帮助科学家预测黄金矿床的分布区域。
Simon教授指出，这一研究为理解黄金矿床的形成机制提供了坚实基础，并为未来的矿产勘探带来了启示。