У складі Землі золота значно більше, ніж свинцю. Але довгий час залишалося загадкою, як саме золото потрапляє на поверхню нашої планети, оскільки атоми золота воліють залишатися глибоко під землею, пише Earth.com.
Міжнародна група дослідників оголосила про відкриття, яке може вирішити цю давню загадку. Вони представили модель, яка демонструє, як розплавлена порода, або магма, може переносити золото з мантії Землі на більш високі рівні.
Справа в тому, що мантія Землі є місцем з дуже високим тиском і теплом. Атоми золота в основному залишаються там заблокованими, проте люди видобували золото на поверхні протягом століть.
Вчених цікавило, який механізм може підштовхувати атоми золота вгору. Дослідники вивчали такі процеси, як часткове плавлення та летючі рідини, але точна причина переміщення золота залишалася нез'ясованою досі.
Як відомо, золото досить складно утворює хімічні зв'язки з іншими елементами. Це все ще вірно в типовій обстановці, але щось особливе відбувається в певних високотемпературних областях під активними вулканами.
Ключове відкриття стосується сірки в певному хімічному стані. Нещодавно виявлений комплекс золота і трисульфуру, здається, добре утримує й транспортує золото.
Цей комплекс виникає, коли багата сіркою рідина взаємодіє з мантійною породою під тиском, виявленим приблизно на глибині 50-80 км під землею. Він допомагає золоту залишатися розчиненим, а не чіплятися за тверду мантію.
Після утворення комплексу золото стає більш рухливим у розплавлених ділянках надр Землі. Потім рідина і розплав можуть переносити його вгору, де воно зрештою може опинитися ближче до поверхні.
У всьому цьому процесі важливу роль відіграють зони субдукції, які утворюються, коли одна тектонічна плита ковзає під іншу. У цих місцях вода та сірка вивільняються з низхідної плити, сприяючи хімічним реакціям нижче.
Розплавлена порода під вулканами в зонах субдукції містить більше цих розчинених компонентів. Нова модель припускає, що ця середа ідеально підходить для формування комплексу золота і трисульфуру.
"Усі ці активні вулкани утворюються над або в середовищі зони субдукції", — сказав співавтор дослідження Адам Саймон.
Результати моделювання підтвердили, що сірка змінює хімічний стан золота рівно настільки, щоб витягнути його з більш глибоких зон. В процесі підйому магми збагачені золотом рідини вириваються назовні, залишаючи цінний метал у жилах.
Нагадаємо, вчені з'ясували, як виникає золото у Всесвіті. 7 років тому вчені виявили, що золото утворюється в результаті злиття нейтронних зірок, але тепер з'ясувалося, що не все сходиться.