科學家們發現,通過新型的化學分析,可以準確定位蘇格蘭和愛爾蘭地下的金礦藏。這項針對困在岩石中的氣體進行的高級化學分析,為蘇格蘭和愛爾蘭地下金礦的來源提供了新的見解。來自格拉斯哥大學及其下屬的蘇格蘭大學環境研究中心(SUERC)的芬·斯圖爾特教授表示,加勒比造山帶中金礦藏的深層氦氣的存在,清楚表明了地幔熔融對這種全球重要類型金礦的形成至關重要。目前,這是否能解釋其他科技關鍵金屬的來源仍然是一個開放的問題。
研究團隊披露,他們利用質譜分析對加勒比山脈中的金礦硫化礦物樣本進行分析,得出了驚人的結論,即金的來源於地球深處。這一發現可能有助於解決有關世界主要金礦來源的長期爭論。團隊使用氦同位素來確定驅動金礦液體的地幔熱量對於英國和愛爾蘭洛倫提安加勒比山脈主要金礦的貢獻,包括所有活躍的礦場(Cononish、Curraghinalt 和 Cavanacaw),其中許多礦場暫時被歸類為造山型金礦。根據發表在《地質學》期刊上的一篇論文,金礦硫化物中的3He/4He比值(0.09−3.3 Ra)需要來自溶解的岩漿揮發物的顯著貢獻,這意味著地幔熱對礦石形成至關重要。
研究團隊強調,加勒比帶的主要金礦與地殼板塊碰撞下的地幔熔融密切相關,這些碰撞生成了蘇格蘭高地的巨大花崗岩體。其研究結果基於對金豐硫化礦物中困 trapped 的氣體進行的高精度質譜分析。加勒比山脈長達 1,800 公里,從北美的阿巴拉契亞山脈延伸至北挪威。它形成於 4.9 億至 3.9 億年前,當時古老的陸地板塊洛倫提亞、巴爾迪卡和阿瓦隆尼亞發生碰撞,這一過程由地球深處的力量驅動。
科學家們數十年來一直在爭論,世界上最大的造山帶中的礦物資源是否是由地殼下的熱岩石熔融所產生,還是金屬是由於地殼岩石在構造運動過程中加熱和變形釋放的熱流體所移動。這些新型的氦同位素特徵可能作為識別全球主要礦物系統的一個關鍵指標,西部金礦勘探公司的勘探地質學家兼該研究的主要作者卡拉姆·萊爾博士表示。團隊指出,古代礦液中溶解的微量氦主要來自地球的地幔。利用位於蘇格蘭大學環境研究中心的高端質譜儀進行的分析,首次顯示所有金礦藏,不論其大小或年齡,均含有氦,其同位素組成顯示源於地幔的熔融。這反過來意味著驅動熱金液體循環的熱量也來自地球深處。
團隊還指出,深層來源的氦的比例和礦化流體的溫度似乎與金礦的大小相對應。這項研究有兩個重要的結論。首先,它暗示金最終來自於地幔,而非地殼。其次,它表明氦同位素提供了一種簡單的地球化學方法,以確定潛在金礦的大小。




