【大纪元2026年04月21日讯】（大纪元记者薛止墨编译报导）科学家早已知道“火山岛弧”（volcanic island arcs）中含有相对较高浓度的黄金，但其原因一直不明。一项针对“克马德克（Kermadec ）岛弧”附近火山玻璃的新研究发现，熔融发生在足够高的温度下，使硫键能够释放金属进入岩浆中。再加上先前已被消耗的地幔经历反复重新熔化，进一步提高了黄金的浓度。
（注：火山岛弧是当一块海洋板块向另一块海洋板块之下隐没时，在隐没带上方形成的火山群岛。由于隐没板块在高压高温下释放水分，使上方地幔部分熔融，产生岩浆并形成火山。）
黄金由79个质子与118个中子组成，其较大的原子质量使它比元素周期表中的许多元素更为稀有。但正如许多稀有事物一样，它的分布带有神秘色彩，特别是其为何会出现在某些特定地点。
在3月24日发表于《地球与环境通讯》（Communications Earth & Environment）期刊的一项新研究中，一个国际科学团队详细探讨了“火山岛弧”这个被认为是生成黄金的理想地质环境。为了聚焦研究，科学家选择南太平洋的克马德克岛弧（Kermadec Island Arc，位于新西兰东北方）及附近的哈弗海槽（Havre Trough）作为研究对象。团队分析了来自这些区域海底的66个火山玻璃样本，这些样本是在熔岩快速冷却时形成的，能保留当时岩浆的化学组成。
“当我们分析这些样本时，发现它们的黄金浓度通常是来自‘洋中脊’（mid-ocean ridges）类似岩浆的数倍”，该研究的第一作者、来自德国基尔亥姆霍兹海洋研究中心（GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel）的克里斯蒂安‧蒂姆（Christian Timm）在声明中表示，“这引出了一个关键问题：究竟是哪些过程造成了这种富集？”
（注：洋中脊，又称洋脊、大中洋脊、中央海岭，是海中板块与板块张裂的交界处。）
研究团队追踪了样本中的黄金，以及其它“亲硫元素”如银、铜、硒与铂，发现岩石中的黄金含量约为每块岩石6奈克（nanogram），而其金与铜的比例则比“洋中脊”玄武岩附近所发现的高出六倍。
他们还发现，特别是在克马德克岛弧中，会发生高温含水熔融（hydrous melting）——关键在于，这种熔融温度高于硫（金对其具有强亲和力）释放其所结合金属进入熔融物（melt）的临界点。这一发现让研究人员得出结论：推在这处海底俯冲带中的“亏损地幔”（depleted mantle）——既含水又氧化——必定经历了反复的再熔融。
（注：亏损地幔，是地球化学中描述地幔化学组成状态的一个术语，指原始地幔经部分熔融、熔体抽取形成地壳后所残余的地幔部分。 从地球化学角度看，硅酸盐地球主要由原始地幔、亏损地幔和大陆地壳三个主要储库组成 。）
“高黄金浓度的关键在于高程度熔融——且部分熔融是反复进行的。”蒂姆在一份新闻稿中表示，“地幔中的黄金通常存在于硫化物矿物中。在高程度熔融下，这些矿物会分解，将其中的黄金完全释放到熔融物中。”
当然，这些金矿的浓度仍远不足以在经济上具备开采价值，尤其考虑到其位于海底。然而，理解黄金的富集过程，能帮助科学家更深入认识地球的动态运作机制。
“这个过程始于黄金从地幔转移到最终形成火山的熔融物中”，蒂姆表示，“这场‘炼金术’早在金属到达地表之前就已经开始了。”◇
（本文参考了Popular Mechanics的报导）
责任编辑：李琳#
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