Nature Geoscience：恶劣气候条件促进沉积型砂金矿藏形成

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	Nature Geoscience：恶劣气候条件促进沉积型砂金矿藏形成
	周小玲,刘学
	2015-02-15
所属快报	地球科学快报
出版年	2015
期	4
语种	中文
领域	地球科学
栏目	矿产资源
中文关键词	气候 ; 沉积型 ; 砂金
中文摘要	南非威特沃特斯兰德盆地（Witwatersrand Basin）蕴藏着世界上最大的金矿，个别矿床集中分布在延伸很长的薄层中（例如长10 km的地区含有10个矿床），与世界上其他金矿相比，这些矿床含有更多的黄金。截至目前，全球已发现的大约40%的贵金属来自该盆地，数百吨的金矿床仍被埋在地下。然而，地质学家对这些巨型矿床的成因认识仍存有争议。
情报分析_信息来源性质	期刊
情报分析_信息来源期刊	Nature Geoscience
情报分析_信息来源国家	美国
情报分析_信息类别	会讯
情报分析_研究主题	沉积型砂金矿藏形成
情报分析_研究内容	当前盛行的“砂金”理论指出，威特沃特斯兰德盆地中的黄金是河水沉积物中的金属颗粒通过机械方式搬运并富集的。这一过程使得金粒富集在河砾石中，从而引发了美国加州淘金热。砂金积聚在内华达山脉山麓的砂砾石中，原生含金石英脉为掘金提供了就近物源。然而，威特沃特斯兰德盆地的底部没有充足的物源。“热液假说”支持者的主要观点是，金以化学形式溶解在热流体中，沉积5亿年后才能传递到沉积层。若将这一理论运用到实际工作中，则要求后期沉积物盖层厚度达到10 km，才能创造所需的温度和压力。但是，金的富集发生在地表沉积物的形成过程中这一地质证据反驳了“热液理论”。富含硫化氢的雨水最新研究认为金的富集发生在地表，但实际上金以化学形式溶解在流动的河水中。伴随着这一进程，人们很容易从更大集水区的风化含金岩石中“收集”到金。资源地质学家通过计算当时大气和气候条件下地表水中贵金属的化学溶解度，来研究这种方法的可行性。实验数据表明，金的化学运移在地球演化的早期阶段确实有可能存在。但前提是，雨水中必须富含硫化氢。硫化氢与广布痕量金的风化土壤相结合形成水溶性金的硫配合物，这种配合物显著增加了金的溶解度。由于硫化氢只在没有游离氧的大气和河水中金的硫配合物中才能稳定存在，因此，科学家认为或许只有在恶劣环境占主导地位的30亿年前的太古宙时期才存在短暂的富含硫化氢的无氧环境。现今环境下，氧气氧化了所有的硫化氢，从而在短时间内破坏了金的硫配合物，这就是金几乎不溶于当今河水的真正原因。火山和细菌是重要因素为了充分增加太古宙雨水中的硫浓度，需要在同一时间有巨大的玄武质火山作用。事实上，在南非的其他地区存在着巨型玄武岩熔岩喷发与金富集时期相叠加的证据。威特沃特斯兰德型金矿床形成的第3个因素是金沉淀富集的合适部位。盆地中金矿石最富集的矿床发现于富碳层位，厚度只有几毫米至几厘米，但其延伸达数公里。这些地下3000m处近1 m高的采矿隧道的富碳薄层中所含的高品位金仍然值得关注。富集金的碳质可能来源于浅湖底部滋生的细菌，在那里溶解金发生化学沉淀析出。科学家推测，这些原始微生物很可能会主动吸附金，但是一个简单的水中硫络合金转变为有机材料基本金属的化学还原，是浅湖底部发生化学“镀金”的充足条件。全世界独一无二的威特沃特斯兰德金矿床只形成于地球历史演化的某一个特定时期：至少在30亿年前第一块大陆的生命体形成于浅湖及其发展阶段之后，但又在地球大气层出现第一个游离氧之前（25亿年以前）。
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文献类型	快报文章
条目标识符	http://119.78.100.173/C666/handle/2XK7JSWQ/178795
专题	地球科学
推荐引用方式 GB/T 7714	周小玲,刘学. Nature Geoscience：恶劣气候条件促进沉积型砂金矿藏形成. 2015.

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