Vàng có thể di chuyển từ lớp phủ lên bề mặt Trái Đất nhờ lưu huỳnh. Ảnh: Wikimedia
Nhóm nghiên cứu ở Đại học Michigan có thể tìm ra cơ chế địa chất mới tạo ra quặng vàng trên Trái Đất. Giả thuyết mới kết hợp mô hình số với quan sát thực địa, có thể dùng để hỗ trợ khai thác vàng trong tương lai, theo kết quả nghiên cứu công bố trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences.
Vàng là một trong những kim loại hiếm nhất trên Trái Đất. Phần lớn vàng nằm ở lớp phủ của hành tinh. Vàng thường tập trung ở đá núi lửa hoặc magma trên mặt đất. Quá trình vàng được chuyển với số lượng lớn từ lớp phủ lên bề mặt Trái Đất để hình thành những vỉa quặng là vấn đề gây tranh cãi từ lâu. Tuy nhiên, nghiên cứu mới phát hiện ít nhất một cơ chế nhằm giải thích quá trình này.
Bí mật có thể nằm ở lưu huỳnh. Theo nhóm nghiên cứu, một số loại lưu huỳnh hình thành ở nhiệt độ và áp suất cao ở độ sâu hàng chục kilomet bên dưới núi lửa đang hoạt động trên toàn cầu. Các loại lưu huỳnh đó dường như hút vàng rời khỏi lớp phủ và tiến vào magma, sau đó được đưa tới bề mặt Trái Đất. Ý tưởng của nhóm nghiên cứu dựa trên hiểu biết về việc vàng ưa tạo liên kết với 2 - 3 nguyên tử lưu huỳnh nếu có điều kiện. Chính tổ hợp vàng - lưu huỳnh này là nền tảng cho mô hình nhiệt động lực học về quá trình hình thành quặng vàng bởi do rất trơ, vàng sẽ ở nguyên trong lớp phủ nếu không "buộc" phải di chuyển.
Nếu tiếp xúc với chất lỏng giàu lưu huỳnh, vàng tạo thành tổ hợp như trên và trở nên cực kỳ linh động (đặc biệt ở phần lớn khu vực của lớp phủ). Sau khi tiến vào magma, vàng chỉ cần thời gian để di chuyển hướng lên, dẫn tới các vỉa quặng để con người khai thác và tinh luyện. Một điểm nóng của cơ chế này là đới hút chìm, khu vực nơi một mảng kiến tạo chìm xuống bên dưới mảng khác. Đới hút chìm thường gắn liền với ranh giới mảng kiến tạo giữa mảnh vỏ đại dương nặng và mảnh vỏ lục địa nhẹ hơn. Tại đó, lớp phủ của Trái Đất nhiều khả năng trải qua điều kiện để vàng dễ lên tới mặt đất nhất. Do mảng kiến tạo chìm xuống sau đó bị chảy dưới điều kiện cực hạn của lớp phủ, quá trình cung cấp môi trường hoàn hảo và vật liệu như chất lỏng giàu lưu huỳnh để sản sinh magma chứa vàng.
"Trên tất cả lục địa quanh Thái Bình Dương từ New Zealand tới Indonesia, Philippines, Nhật Bản, Nga, Alaska, phía tây nước Mỹ, và Canada, xuống tới Chile, chúng ta có nhiều núi lửa đang hoạt động", Adam Simon, giáo sư khoa học Trái Đất và môi trường ở Đại học Michigan, cho biết. "Tất cả núi lửa đang hoạt động hình thành bên trên trong hoặc đới hút chìm. Quá trình dẫn tới những vụ phun trào núi lửa cũng là quá trình hình thành quặng vàng".
An Khang (Theo Interesting Engineering)