热力学模型揭示黄金抵达地表途径

研究示意图。图片来源：美国国家科学院院刊

科技日报记者 张佳欣

环太平洋火山带相关矿藏中的黄金源自地球地幔，并通过岩浆输送到地表。但黄金究竟是如何被带到地表的，一直众说纷纭。据最新一期《美国国家科学院院刊》报道，包括美国密歇根大学在内的国际团队发现了一种新的金-三硫化物络合物，这有助于理解金矿床的形成机制。

与火山活动密切相关的金矿床，通常形成在所谓的俯冲带区域。俯冲带是大陆板块俯冲到周围大陆板块下方的特殊地带。在这些板块之间的缝隙中，来自地球深部的岩浆有机会冲破地壳，上升到地表。环太平洋地区分布着众多的活火山。这些活火山无一例外地都位于俯冲带上。这些导致火山爆发的地质环境，同时也孕育了丰富的金矿床。

团队利用热力学模型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。黄金在地幔中（特别是位于俯冲带上方区域）是相当稳定的。然而，当来自俯冲板块的含有三硫化物离子的流体，在特定条件下被注入到地幔中时，黄金就会与三硫化物结合，形成金-三硫化物络合物。这种络合物在岩浆中具有极高的流动性，使得黄金得以从地幔中被“提取”出来，并最终随着岩浆一起上升到地表。

这些研究成果可能对未来矿产勘探产生积极影响。