התהליכים שגוררים זהב אל פני השטח מעומק מעטפת כדור הארץ מסתמכים על הגופרית המבעבעת מתחת להרי געש פעילים.
שני מאמרים חדשים הסכימו כי צורות מסוימות של גופרית יוצרות קשרים מולקולריים עם זהב שאחרת היו נשארים מבודדים במעטפת, ומאפשרים ליסוד היקר לעלות.
מה שהם לא ממש מסכימים לגביו זה איזו צורה של גופרית הכי חשובה.
על פי מודלים מספריים וניסויים שבוצעו על ידי צוות של גיאולוגים בראשות דנג-יאנג הא מאוניברסיטת סין למדעי הגיאוגרפיה, טרי גופרית הוא המפתח. אבל, על פי ניסויים שערכו סטפן פארסאנג וזולטן זייאץ' מאוניברסיטת ז'נבה, ביסולפיד הוא השחקן המכריע.
שתי קבוצות התוצאות מעניינות ושווה לעקוב אחריהן - כי ההבנה כיצד נוצרים מרבצי זהב יכולה לעזור לנו להפיק את המרב מהיפה, היקר והיקר הזה.מוֹעִילמַשׁאָב.
פיקדונות זהב הםקשורים לעתים קרובותעם פעילות געשית במקומות שבהם לוחות טקטוניים נפגשים. שם, קצהו של לוח טקטוני אחד יכול להחליק מתחת ללוח הסמוך, וליצור מה שידוע כאזור סובדוקציה. אינטראקציות בין שני הלוחות יוצרות אזור רצוף רעידות אדמה והרי געש, כמו שרשרת הרי הגעש הארוכה הידועה בשםטבעת האש של האוקיינוס השקט.
מקורו של הזהב במרבצים אלה עמוק מתחת לפני כדור הארץ, במעטפת. בהשארה לנפשה, שם תישאר המתכת הצפופה; אבל הוא משתלב במאגמות שעולות דרך פעילות וולקנית אל פני השטח, שם הוא מושקע.
מדענים מאמינים שהמפתח להובלתו הוא גופרית. גופרית מתחברת חזק עםמתכות כבדות, כוללזָהָב. אבל איזו צורה לובשת הגופרית כדי להעביר זהב דרך אזורי ההפחתה של כדור הארץ היא נושא לוויכוח בין מדעני כדור הארץ.
דנג-יאנג הוא ועמיתיו ערכו ניסויים בלחצים ובטמפרטורות שונות כדי לפתח מודל תרמודינמי שיוכל לחזות את התנאים בעולם האמיתי שמביאים להובלת זהב. הם מצאו שבמערכת של טמפרטורות ולחצים מאוד ספציפיים שבהם המים מחוממים ומחומצנים כשקרום כדור הארץ שוקע, זהב וטריסולפיד נקשרים ליצירת קומפלקס מסיס עם הנוסחה Au(HS)S3–.
קומפלקס זה, הראו חישוביהם, יכול להעביר ריכוזי זהב של כמה גרמים למטר מעוקב של נוזל - יותר משלושה סדרי גודל גבוה מהשפע הממוצע של זהב במעטפת כדור הארץ. זהו אמצעי יעיל ביותר להוצאת הזהב מהמעטפת ולהשלכתו לקרום.
"המודל התרמודינמי הזה שפרסמנו כעת הוא הראשון שחשף את נוכחותו של תסביך הזהב-טרי גופרית שקודם לכן לא ידענו על קיומו בתנאים אלה."אומר הגיאולוג אדם סיימוןשל אוניברסיטת מישיגן.
"זה מציע את ההסבר ההגיוני ביותר לריכוזים גבוהים מאוד של זהב בכמה מערכות מינרלים בסביבות אזורי צניחה."
אבל אולי זה לא כלי התחבורה היחיד. בניסוי שלהם שנערך באוניברסיטת ז'נבה, פארסאנג וזאג'אץ' מצאו דרך לצבוט אתמצב חמצוןשל הגופרית בניסוי שלהם, והוסיפו אותה לתנאי לחץ וטמפרטורות של 875 מעלות צלזיוס (1607 פרנהייט), בהתאם לטמפרטורה של מאגמות טבעיות.
ניסויים קודמים, כוללמאמר מצוטט מאוד משנת 2011, הראו שטריסולפור אחראי להובלה. התוצאות החדשות הראו כי ביסולפיד, מימן גופרתי וגופרית-דו-חמצני היו כולם נוכחים בעוצמה בטמפרטורות מגמטיות.
זה מעניין, כי הביסולפיד ממלא תפקיד בהובלת מתכות בנוזלים הידרותרמיים, שהטמפרטורה שלהם נמוכה יותר. חשבו שביססולפיד לא יכול להתקיים בטמפרטורות מגמטיות; אבל עבודתם של פארסאנג וזאג'אץ' גילתה שהיא יכולה.
"על ידי בחירה קפדנית של אורכי גל הלייזר שלנו,"אומר פארסאנג, "הראינו גם שבמחקרים קודמים, כמות רדיקלי הגופרית בנוזלים גיאולוגיים הוערכה בצורה חמורה וכי תוצאות המחקר של 2011 התבססו למעשה על חפץ מדידה, ששמה קץ לוויכוח הזה".
הם נלחמים במילים. המהלך שלך, טריסולפור.
שני המאמרים פורסמו ב-הליכים של האקדמיה הלאומית למדעים, ומדעי הגיאוגרפיה של הטבע, בהתאמה.
