地震促使石英脈形成大型金塊！科學家解開背後機制
作者 Emma stein | 發布日期 2024 年 09 月 03 日 13:41 | 分類 環境科學 , 自然科
學
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我們知道黃金常常出現於石英脈，但不清楚為什麼這些黃金通常在石英脈內結成巨大金塊
。現在科學家提出一種新解釋：來自地震的能量會誘發石英壓電效應，促使石英脈內的黃
金結團成簇。
一般來說，黃金起源於中子星合併事件，這些重元素在宇宙散布，而太陽、從太陽塵埃盤
形成的地球一開始便擁有這些重金屬，只是幾乎都沉入地核，目前存於地球地殼、地函的
黃金通常來自後續小行星撞擊，透過火山活動、地殼運動等地質過程在高壓高溫環境形成
不同礦脈，人們便利用金溶於汞的性質從這些礦床進一步開採、提煉黃金。
根據世界黃金協會估計，全球每年開採 2,500～3,000 噸黃金，多數金塊來自石英礦脈，
約占有史以來開採黃金總量四分之三。
石英是地殼僅次長石的第二豐富礦物，但與其他金礦類型不同，石英脈內發現的金通常沿
斷裂帶聚集成重數十公斤的巨大金塊，相較於多數黃金呈小片狀，科學家一直不懂這些巨
大金塊如何形成。
普遍解釋為「熱水礦化」作用：由岩漿逸出、含豐富礦物質的熱礦液與被加熱的地下水混
合成「熱水礦液」，當這股熱液流經地殼裂縫，會順著岩層內斷裂帶、破碎帶上升至較淺
處，隨著溫度、壓力降低，金屬離子在熱液中的溶解度跟著降低，於是金屬離子突然沉澱
在石英脈裂縫，但這項理論還是無法完全解釋大金塊形成，要形成 10 公斤黃金約需 5
個奧林匹克游泳池的水量。
地震是金塊形成背後推手
現在，澳洲蒙納許大學團隊提出另一種新解釋：地震釋放的巨大能量擠壓石英產生電壓，
進而推動巨大金礦形成。
我們知道石英是壓電礦物（施加機械壓力時能產生電流），代表它們也會根據地質應力產
生電壓，研究人員發現地震使岩石破裂，迫使熱水礦液進入石英脈並留下金屬離子，而為
了應對地震應力，石英脈產生電荷與金發生反應，導致其沉澱凝固。
由於溶解在熱液的金會優先沉積到現有金粒上，因此石英礦脈內的金往往結成團簇，並隨
著每次地震逐漸變大。
為驗證這個想法，研究人員透過實驗模擬地震對石英晶體影響，將晶體浸入含金液體並釋
放震波以產生壓電電壓，結果證實，石英在地質應力下產生足夠大的電壓，以電化學方式
使金屬離子從熱液中沉澱出來，且優先凝固於現有金粒頂部，有助解釋大型金塊形成。
了解這些形成機制可能有助尋找金礦床，當然，研究結果並不代表提供哪裡可開採金塊的
新線索，目前最好的技術是能偵測來自深處石英壓電訊號的設備，但這也只能告訴我們石
英脈在哪裡，無法告訴我們石英礦脈內是否還有金礦。
新論文發表在《自然地球科學》期刊。
Earthquakes can trigger quartz into forming giant gold nuggets, study finds
Radical Theory Suggests Earthquakes Spark Gold Nuggets Into Existence
Giant gold nuggets could be born from earthquakes and electricity
（首圖來源：pixabay）
新聞出處:科技新報
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