科學人／最新黃金大發現！研究：地震可能是金塊形成的幕後推手

金塊經常出現在石英脈中，地震引發的電流可能解釋了成因。金礦示意圖。圖／Ingimage

想像一下，你正躺在沙發上看着黃金價格波動，心裡盤算着要不要去當個黃金探險家。不過，別急着拿起鏟子，因爲這一次的黃金大發現，或許讓你得重新考慮一下你的戰略。最新研究指出，地震或許是幕後操盤手，讓金粒子在石英里組成金塊，這聽起來比尋寶地圖更科學吧？

最近發表在《自然．地球科學》期刊上的研究，揭開了這個驚人的發現：地震引發的電流可能促使金粒子在石英中聚集，形成金塊。這項研究是由澳洲那許大學的地質學家佛伊斯（Christopher Voisey）帶領，探索了黃金形成理論。

首先，大家都知道黃金經常藏在石英礦脈裡，含金熱液會積聚在石英礦脈中，透過由數千次地震造成的裂縫滲入石英中。事實上，因地震形成的金礦沉積，佔全球已開採金礦的75%左右。但黃金不是易溶物質，要以這種方式溶出一個金塊，可能需要五個奧運游泳池那麼多的含金熱液聚集，這在石英礦脈裡幾乎是不可能的任務。

於是，佛伊斯和他的團隊開始思考，或許是電流在暗中助力。石英是一種壓電材料，當它受到機械應力時能產生電荷。這種特性在製作電子產品時非常有用，但研究人員發現，電流還能讓熱液中的金離子獲得電子，進而形成固態金。隨着金粒子在石英中的電場作用下逐漸累積，它們可能最終形成大塊黃金。

爲了測試這個理論，研究團隊將石英晶體浸入含有微小金粒子的溶液中，並用馬達模擬地震波，快速反覆擠壓並釋放石英晶體。結果發現，適度的壓力能使金粒子在石英錶面堆積，隨着時間過去，這些堆積物會變成更大的金塊。佛伊斯指出，這種黃金的累積過程會加強電反應，加速金塊的形成。

不過，這項研究也引來了地質學界的反思。英國卡地夫大學的結構地質學家布倫金索普（Thomas Blenkinsop）就表示，大家對於石英的壓電特性並不陌生，但爲什麼這麼長時間以來沒有人想到這個機制呢？他認爲下一步應該是在實際的金礦牀中觀察這一現象是否真的發生。而且，石英晶體必須與壓力方向保持正確的角度，才能產生足夠的壓電效應。

當然，佛伊斯也表示，壓電效應可能只是金塊形成的原因之一，還有其他機制等待我們發現。不過，可以肯定的是，只要人類對黃金的渴望不滅，這場關於黃金起源的追逐就不會停止。

參考資料：

1. Voisey, C.R., Hunter, N.J.R., Tomkins, A.G. et al. Gold nugget formation from earthquake-induced piezoelectricity in quartz. Nat. Geosci. (2024). https://doi.org/10.1038/s41561-024-01514-1

2. Jacklin Kwan, Shake, rattle, and gold: Earthquakes may spark gold formation. Science News. 2 SEP 2024.

（本文出自2024.09.03《科學人》網站，未經同意禁止轉載。）