Procesai, kurie iš giliai Žemės mantijos iškelia auksą į paviršių, priklauso nuo sieros, kuri burbuliuoja po aktyviais ugnikalniais.
Dviejuose naujuose dokumentuose susitarta, kad kai kurios sieros formos sudaro molekulinius ryšius su auksu, kuris kitu atveju liktų izoliuotas mantijoje, todėl brangusis elementas pakils.
Jie nesutaria, kokia sieros forma yra svarbiausia.
Remiantis skaitmeniniu modeliavimu ir eksperimentais, kuriuos atliko geologų komanda, vadovaujama Deng-Yang He iš Kinijos geomokslų universiteto, trisiera yra svarbiausia. Tačiau pagal eksperimentus, kuriuos atliko Stefanas Farsangas ir Zoltánas Zajaczas iš Ženevos universiteto, bisulfidas yra esminis žaidėjas.
Abu rezultatai yra įdomūs ir verti juos sekti, nes supratimas, kaip formuojasi aukso telkiniai, gali padėti mums kuo geriau išnaudoti šį gražų, vertingą ir naudingą šaltinį.
Aukso telkiniai dažnai siejami su vulkanine veikla tose vietose, kur susitinka tektoninės plokštės. Ten vienos tektoninės plokštės kraštas gali paslysti po gretima plokšte, sukurdamas vadinamąją subdukcijos zoną. Dviejų plokščių sąveika sukuria regioną, kuriame gausu žemės drebėjimų ir ugnikalnių, pavyzdžiui, ilgą ugnikalnių grandinę, vadinamą Ramiojo vandenyno ugnies žiedu.
Šiuose telkiniuose esantis auksas yra giliai po Žemės paviršiumi, mantijoje. Paliktas savieigai, ten tankus metalas liktų; tačiau jis patenka į magmas, kurios per vulkaninę veiklą kyla į paviršių, kur nusėda.
Mokslininkai mano, kad jo transportavimo raktas yra siera. Siera stipriai jungiasi su sunkiaisiais metalais, įskaitant auksą. Bet kokia forma ta siera perneša auksą per Žemės subdukcijos zonas, yra Žemės mokslininkų diskusijų tema.
Deng-Yang He ir jo kolegos eksperimentavo su skirtingu slėgiu ir temperatūra, kad sukurtų termodinaminį modelį, kuris galėtų numatyti realias sąlygas, kurios lemia aukso transportavimą. Jie nustatė, kad esant labai specifinėms temperatūroms ir slėgiams, kai vanduo kaitinamas ir oksiduojamas kaip žemės pluta skęsta, auksas ir trisulfidinė jungtis sudaro tirpų kompleksą, kurio formulė Au(HS)S.3–.
Šis kompleksas, jų skaičiavimai parodė, gali pernešti kelių gramų aukso koncentraciją viename kubiniame metre skysčio – daugiau nei trimis dydžiais daugiau nei vidutinis aukso kiekis Žemės mantijoje. Tai itin efektyvi priemonė auksui ištraukti iš mantijos ir išmesti į plutą.
„Šis termodinaminis modelis, kurį dabar paskelbėme, yra pirmasis, atskleidžiantis aukso-trisieros komplekso buvimą, kurio egzistavimo tokiomis sąlygomis anksčiau nežinojome“, – sako geologas Adamas Simonas iš Mičigano universiteto.
„Tai yra labiausiai tikėtinas labai didelės aukso koncentracijos kai kuriose mineralinėse sistemose subdukcijos zonos aplinkoje paaiškinimas.”
Tačiau tai gali būti ne vienintelė susisiekimo priemonė. Savo eksperimentu, atliktu Ženevos universitete, Farsangas ir Zajaczas atrado būdą, kaip pakoreguoti sieros oksidacijos būseną, pridėdami ją prie slėgio sąlygų ir 875 laipsnių Celsijaus (1607 Farenheito) temperatūros, atitinkančios natūralios aplinkos temperatūrą. magmos.
Ankstesni eksperimentai, įskaitant daug cituojamą 2011 m. dokumentą, parodė, kad trisulfuras buvo atsakingas už transportavimą. Nauji rezultatai parodė, kad bisulfidas, vandenilio sulfidas ir sieros dioksidas buvo stipriai esantys magminėje temperatūroje.
Tai įdomu, nes bisulfidas atlieka metalo transportavimo vaidmenį hidroterminiuose skysčiuose, kurių temperatūra yra žemesnė. Buvo manoma, kad bisulfidas negali egzistuoti magminėje temperatūroje; bet Farsango ir Zajaczo darbas nustatė, kad tai gali.
„Atidžiai pasirinkdami lazerio bangos ilgius, – sako Farsang, – taip pat parodėme, kad ankstesniuose tyrimuose sieros radikalų kiekis geologiniuose skysčiuose buvo labai pervertintas ir kad 2011 m. tyrimo rezultatai iš tikrųjų buvo pagrįsti matavimo artefaktu. šios diskusijos pabaiga“.
Jie kovoja žodžiais. Tavo judesys, trisiera.
Du straipsniai buvo paskelbti Nacionalinės mokslų akademijos darbaiir Gamtos geomokslasatitinkamai.
