目前的黄金来自何处?

由(英国)Bristol 大学研究者针对地球上某些最古老岩石所完成的超高精确度分析,提供了明确证据指出:这颗星球可利用的贵金属存量,是地球形成超过二亿年之后,陨石轰击的结果。

在地球形成期间,熔融的铁陷入其中心从而形成地核。那一并将这颗行星上大量的贵金属(例如金或铂)带走。事实上,地核中的贵金属数量足以将整个地球表面覆盖厚达 4 公尺的一层。

将黄金移除至地核,应导致地球外部荡然无存。然而,地球矽酸盐地幔(mantle,地函)的贵金属含量却比预期中多出十到千倍。那先前曾争论过,这种侥幸过度丰富的结果来自灾难性的陨石雨(meteorite shower,译注,流星雨是:meteor shower),那在地核形成后撞击地球。所有的“陨石金”因此只加入地幔中而没有消失在内部深处。

为了检测这个理论,地球科学系 Bristol Isotope Group 的 Dr Matthias Willbold 以及 Professor Tim Elliott 分析来自格陵兰的岩石,那近乎40亿岁,由牛津大学的 Professor Stephen Moorbath 所收集。这些远古岩石为“地核形成不久之后,但假设中的陨石轰击尚未发生之前”的地球组成提供了独特的一扇窗。

研究者测定这些岩石的钨(tungsten,W)同位素组成。钨是一种非常罕见的元素(一克岩石仅含千万分之一克的钨),而且,如同金与其他贵金属,当它形成时应已进入地核之中。如同绝大部分的元素,钨包含数种同位素(这些原子具有相同的化学特性,但质量稍有不同)。同位素为材料的起源提供了强健的指纹,而陨石加入地球则将在其钨同位素上留下一种可诊断的标记。

Dr Willbold 在格陵兰与现代岩石间观察到同位素 182W 的相对丰度减少了 15 ppm。这个小但显著的改变,对于把地球上过量的可利用金,解释成“陨石轰击的幸运副产品”来说,是必要的。 Dr Willbold 表示:“考虑到岩石中钨的稀有性,从岩石样本中取出钨并以所需要的精确度分析其同位素组成超级费工夫。事实上,我们是世上第一个成功地完成如此高品质测量的实验室。”

冲击的陨石透过庞大的转换过程被拌入地幔中。一项诱人的未来研究目标是研究此过程需要花多久的时间。接着,地质学过程形成了大陆并将贵金属(还有钨)浓缩成今日所挖掘的矿石沉积物。

Dr Willbold 继续说:“当地球被 2 千京(十艾,10 exa,10^19)公吨的小行星物质击中时,我们的研究证明我们经济以及许多关键工业制程所依赖的绝大部分贵金属都是因为那次幸运的巧合才会被添加至地球上。”

作者:是柚子呀,如若转载,请注明出处:https://eozlab.com/zirankexue/dili/2288.html