科學人／最新黃金大發現！研究：地震可能是金塊形成的幕後推手

金块经常出现在石英脉中，地震引发的电流可能解释了成因。金矿示意图。图／Ingimage

想像一下，你正躺在沙发上看着黄金价格波动，心里盘算着要不要去当个黄金探险家。不过，别急着拿起铲子，因为这一次的黄金大发现，或许让你得重新考虑一下你的战略。最新研究指出，地震或许是幕后操盘手，让金粒子在石英里组成金块，这听起来比寻宝地图更科学吧？

最近发表在《自然．地球科学》期刊上的研究，揭开了这个惊人的发现：地震引发的电流可能促使金粒子在石英中聚集，形成金块。这项研究是由澳洲那许大学的地质学家佛伊斯（Christopher Voisey）带领，探索了黄金形成理论。

首先，大家都知道黄金经常藏在石英矿脉里，含金热液会积聚在石英矿脉中，透过由数千次地震造成的裂缝渗入石英中。事实上，因地震形成的金矿沉积，占全球已开采金矿的75%左右。但黄金不是易溶物质，要以这种方式溶出一个金块，可能需要五个奥运游泳池那么多的含金热液聚集，这在石英矿脉里几乎是不可能的任务。

于是，佛伊斯和他的团队开始思考，或许是电流在暗中助力。石英是一种压电材料，当它受到机械应力时能产生电荷。这种特性在制作电子产品时非常有用，但研究人员发现，电流还能让热液中的金离子获得电子，进而形成固态金。随着金粒子在石英中的电场作用下逐渐累积，它们可能最终形成大块黄金。

为了测试这个理论，研究团队将石英晶体浸入含有微小金粒子的溶液中，并用马达模拟地震波，快速反复挤压并释放石英晶体。结果发现，适度的压力能使金粒子在石英表面堆积，随着时间过去，这些堆积物会变成更大的金块。佛伊斯指出，这种黄金的累积过程会加强电反应，加速金块的形成。

不过，这项研究也引来了地质学界的反思。英国卡地夫大学的结构地质学家布伦金索普（Thomas Blenkinsop）就表示，大家对于石英的压电特性并不陌生，但为什么这么长时间以来没有人想到这个机制呢？他认为下一步应该是在实际的金矿床中观察这一现象是否真的发生。而且，石英晶体必须与压力方向保持正确的角度，才能产生足够的压电效应。

当然，佛伊斯也表示，压电效应可能只是金块形成的原因之一，还有其他机制等待我们发现。不过，可以肯定的是，只要人类对黄金的渴望不灭，这场关于黄金起源的追逐就不会停止。

参考资料：

1. Voisey, C.R., Hunter, N.J.R., Tomkins, A.G. et al. Gold nugget formation from earthquake-induced piezoelectricity in quartz. Nat. Geosci. (2024). https://doi.org/10.1038/s41561-024-01514-1

2. Jacklin Kwan, Shake, rattle, and gold: Earthquakes may spark gold formation. Science News. 2 SEP 2024.

（本文出自2024.09.03《科学人》网站，未经同意禁止转载。）